Ny AI kan bli behandling mot vanliga sjukdomen

Ett nytt AI-system kan låta människor med epilepsi ställa frågor om sin egen hjärnaktivitet direkt i mobilen. I en studie från University of Pennsylvania fick 13 patienter testa tekniken medan deras hjärnaktivitet övervakades kontinuerligt med EEG.

Patienterna kunde bland annat fråga om anfall, sömn och förändringar i hjärnaktiviteten, få grafer över sina mätvärden och rapportera hur de själva mådde. Samtidigt kunde systemet skicka varningar när det upptäckte något som bedömdes vara relevant.

Det mest intressanta är att kommunikationen går åt båda hållen. När AI-systemet misstänkte ett epileptiskt anfall kunde patienten berätta om det faktiskt hade inträffat. Den informationen användes sedan för att förbättra algoritmens förmåga att känna igen framtida anfall.

Patienten hjälper AI förstå epilepsin

Epilepsi kan se mycket olika ut från person till person. Hjärnans elektriska aktivitet går att mäta, men ett sensorsystem vet inte automatiskt hur personen sovit, om en medicin missats eller hur ett misstänkt anfall faktiskt upplevdes.

Det är där forskarnas system försöker fylla en lucka. Patienten kan lägga till information om symtom, sömn, humör, ångest och andra faktorer samtidigt som AI analyserar EEG-data och medicinsk information. Under studien skickades totalt 1 307 meddelanden mellan de 13 deltagarna och systemet.

När patienterna markerade vilka larm som motsvarade verkliga anfall och vilka som var falska kunde algoritmen anpassas efter individen. I forskarnas simuleringar förbättrades precisionen i anfallsdetekteringen med hjälp av patienternas återkoppling, utan att en expert behövde granska varje enskild händelse.

Det är inte ett botemedel

Tekniken botar inte epilepsi och studien visar inte heller att AI-systemet kan stoppa ett pågående anfall. Det handlar i det här skedet om en forskningsplattform som ska hjälpa patient och vård att förstå sjukdomen bättre och göra automatiska system mer träffsäkra.

Det är en viktig skillnad. Forskarna beskriver själva studien som ett tidigt bevis på att patienter och medicintekniska produkter kan kommunicera och lära sig av varandra i realtid.

Nästa steg blir betydligt mer avgörande. Forskargruppen vill undersöka om tekniken faktiskt kan minska hur ofta anfall inträffar, göra dem mindre allvarliga, förbättra livskvaliteten och minska behovet av akut vård.

Om det lyckas kan systemet på sikt bli en del av själva behandlingen, snarare än bara ett nytt sätt att läsa medicinska mätvärden.

Mobilen blir länken till hjärnan

Systemet består av tre delar. EEG-elektroder mäter kontinuerligt hjärnans elektriska aktivitet, informationen analyseras i en säker molnmiljö och patienten kommunicerar med systemet genom en app i mobilen.

AI använder sedan analyser av bland annat anfallsrisk, sömn, medicinering och olika EEG-mönster för att svara på patientens frågor. Informationen kan visas som vanlig text, grafer och andra visualiseringar.

Det betyder däremot inte att AI kan läsa patientens tankar. EEG registrerar elektriska mönster i hjärnan, inte vad någon tänker. Systemet analyserar medicinska signaler och försöker göra dem begripliga för användaren.

I studien användes en säker version av GPT-4o mini som språkmodell. Modellen användes för kommunikationen och för att hämta relevant information ur patientens data, medan specialiserade medicinska algoritmer stod för analyser av exempelvis anfallsrisk och EEG-signaler.

En av tre får inte full kontroll med läkemedel

Behovet av bättre verktyg är stort. Forskarna bakom studien skriver att omkring 70 miljoner människor globalt lever med epilepsi och att ungefär en tredjedel fortsätter få anfall trots läkemedelsbehandling.

För vissa patienter kan kirurgi vara ett alternativ, medan andra behandlas med implanterade system som stimulerar hjärnan. Men även dagens implantat har begränsningar och fullständig anfallsfrihet är ovanligt med sådana produkter.

Forskarna vill därför göra medicintekniken mer aktiv. I stället för att en produkt bara samlar in data som en läkare tittar på vid nästa besök skulle den kunna upptäcka en förändring, fråga patienten vad som händer och anpassa sina algoritmer därefter.

Läs mer: Han fick ett 2 mm-chip i ögat – kunde läsa igen

AI kan själv slå larm

Systemet behöver inte vänta på att patienten öppnar appen. Det kan själv skicka en notis när algoritmerna ser en förändring som kan vara relevant.

Det skulle exempelvis kunna handla om en ökad sannolikhet för ett epileptiskt anfall eller ett ovanligt mönster i hjärnaktiviteten. Patienten kan sedan svara och ge systemet mer information om vad som faktiskt hände.

Forskarna hoppas att den typen av återkoppling ska göra framtida medicintekniska system mer personliga. En algoritm som används av tusentals patienter behöver inte fungera exakt likadant för alla, utan skulle kunna fortsätta lära sig hur just en persons sjukdom beter sig.

Fem av de 13 deltagarna frågade enligt forskarna spontant om de kunde fortsätta använda systemet efter att de lämnat sjukhuset.

Nu ska tekniken lämna sjukhuset

Studien har än så länge en tydlig begränsning. Alla 13 deltagare befann sig på en specialiserad epilepsiavdelning och övervakades kontinuerligt. Elva använde EEG-elektroder på huvudet och två hade elektroder placerade inne i hjärnan.

Forskarna vill nu testa konceptet utanför sjukhusmiljön och koppla det till nyare, mindre invasiva EEG-system och bärbara sensorer. Då skulle hjärnaktiviteten kunna följas under en vanlig vardag i stället för bara under några dagar på sjukhus.

Samma teknikplattform kan dessutom få användningsområden långt utanför epilepsi. Forskarna förbereder bland annat försök där liknande AI-kommunikation ska användas för att justera djup hjärnstimulering hos personer med Parkinsons sjukdom.

Målet är behandling som lär sig

Det verkligt nya ligger därför inte i att en chatbot kan förklara en EEG-kurva. Det är att patienten får en aktiv roll i hur systemet lär sig tolka kroppen.

Medicinteknik har länge varit bra på att mäta sådant människor själva inte kan se. Patienten vet samtidigt saker som sensorn inte kan mäta, från hur ett anfall kändes till om personen sov dåligt eller glömde sin medicin.

När de två informationskällorna kombineras kan behandlingen i teorin bli mer personlig för varje dag som går.

Det är fortfarande långt från ett botemedel mot epilepsi. Men om forskarna lyckas visa att tekniken också kan minska antalet och allvarlighetsgraden av anfall skulle den kunna förändra något betydligt viktigare än hur patienter läser sin hjärndata: hur sjukdomen faktiskt behandlas.