Kunstig intelligens finner skjulte hjertefeil hos barn i Uganda

Det er tidlig ettermiddag på en helseklinikk i Kampala.

Et 50-talls pasienter sitter utenfor et laboratorium og venter på å ta blodprøver. De fleste skal testes for malaria.

Klinikken kan ta imot opp til 500 pasienter, og det er stor pågang her hver dag. Men med bare et mikroskop og få kvalifiserte lab-teknikere er pågangen enorm. Det legger stort press på helsearbeiderne og skaper lange køer for pasientene.

Nå gir ny teknologi håp om endring. Forskere ved Makerere-universitetet i Kampala står bak et prosjekt som skal øke effektiviteten og kapasiteten for denne type diagnostikk med hjelp av en smart-telefon og kunstig intelligens (KI). 

Prosjektet er kjent som Ocular, og er et samarbeid mellom KI-avdelingen ved universitetet og Mulago National Referral Hospital, Ugandas største offentlige sykehus. 

Automatisert mikroskopi 

KI-forsker Rose Nakasi leder forskningsprosjektet, som nylig mottok 1,5 millioner amerikanske dollar (ca. 15 millioner kr red.anm.) fra Google i støtte.

– Vi har få utdannede laboratorieteknikere, og med stor pågang blir de nødt til å analysere hundrevis av blodprøver hver eneste dag. Det sliter på øyene og er enormt tidkrevende, forteller hun.

Nakasi møter Panorama på klinikken for å vise hvordan den nye løsningen fungerer.

Nakasi setter mobilen i en adapter som festes til mikroskopet. Mobilens kamera tar bilder av blodprøven, bildene analyseres ved hjelp av KI og gir et prøvesvar på kort tid.

– Diagnostisering med mikroskop fordrer stor erfaring og det er en krevende prosess. Teknikerne må manuelt telle parasitter og hvite blodceller for å kunne danne et fullstendig bilde av sykdommen. Denne prosessen vil nå automatiseres, forklarer forskeren. 

Effektivisering av helsesektoren

Nå jobber teamet fra universitetet i sammen med personell fra Mulago-sykehuset for å samle inn og analysere blodprøver. Ut fra analysene skapes algoritmer som skal brukes til diagnostisering. 

Tanken bak prosjektet er å utnytte eksisterende teknologi og tilgjengeligheten av minst et mikroskop i hvert helsesenter.

Fokuset nå er på malaria, men i fremtiden er planen å utvide til diagnostisering av flere sykdommer som tuberkulose og livmorhalskreft. 

Utfordringen er å skape en modell, som kan brukes til alle mikroskop og smarttelefoner. Målet er å ha en pilot klar om tre år, som kan brukes i hele landet.

Prosjektet vil kunne effektivisere helsesektoren, mener Nakasi, som håper å få myndighetene med på laget. 

– Mangelen på helseeksperter vil bli mindre betydelig siden vi nå utvikler apper som kan brukes av personell med lite erfaring, sier hun. 

Redder hjertesyke barn

Ugandas hjerteinstitutt ved Mulago-sykehuset, driver et annet forskningsprosjekt som skal kunne redde liv ved bruk av KI.

Leger tester nå et KI-drevet verktøy, som er utviklet i samarbeid med Children’s National Hospital i Washington, som kan diagnostisere skjulte hjertefeil hos barn, lenge før en pasient trenger operasjon.

Revmatisk hjertesykdom er en sjelden sykdom i vestlige land i dag, mye på grunn av gode behandlingsmuligheter og tidlig diagnostisering. 

Det er ikke tilfelle i land som Uganda, der det er den vanligste hjertesykdommen hos barn og unge. Globalt lever over 40 millioner mennesker med sykdommen, som tar over 300.000 liv hvert år. 

Revmatisk feber, eller giktfeber, er en alvorlig komplikasjon, som kan oppstå etter ubehandlet halsinfeksjon med streptokokker.

Immunsystemet angriper noe av kroppens eget vev samtidig som streptokokkene, og kan skape skader på ledd, hud, hjerne og hjertet. 

I Uganda er stor fattigdom, mangel på kvalifiserte leger og avstand til nærmeste helseklinikk et stort problem. De fleste går til tradisjonelle healere og får ikke profesjonell hjelp.

Når de til slutt får diagnosen er det ofte bare operasjon som kan redde pasienten, noe svært få har råd til. 

Lå for døden 

Angel (12) fra Nord-Uganda, levde med revmatisk hjertesykdom i flere år. Det startet med halsvondt og besøk hos tradisjonelle healere, som prøvde å skrape bort halssmertene med en pinne. 

Hun ble innlagt på et mindre sykehus, men mens Angel ble sykere og sykere klarte ikke moren lenger å betale regningene. Jenta ble sendt hjem med hoven kropp og pusteproblemer.

Ved en ren tilfeldighet møtte moren en student som fortalte henne om en hjerteklinikk i Nord-Ugandas hovedstad, Gulu.

Der ble det tatt EKG, som umiddelbart viste at Angel hadde revmatisk hjertesykdom. Da hun fikk diagnosen var hun nesten død.

Når vi møter Angel og moren Scovia på hjerteklinikken i Gulu har det gått seks år siden hun ble syk. Hun sitter tett inntil moren sin som holder en arm rundt datteren. 

Angel er én av svært få som hatt flaks og fått gratis operasjon. Hvert år plukker Mulago-sykehuset ut et antall barn som får operasjon betalt med midler fra sykehuset i Washington.

I dag er Angel så godt som frisk, men minnene kommer aldri til å forsvinne.

– Jeg husker at jeg bare gråt. Jeg trodde jeg skulle miste Angel, men jeg mistet aldri håpet, sier mor Scovia. 

Få har råd til operasjon

Målet med den nye KI-teknologien som kan påvise hjerteproblemer før det går for langt, er å redde flere barn som Angel. 

– Tidlig diagnostisering er beste måten å redde unge med revmatisk hjertesykdom, sier kardiolog ved Ugandas hjerteinstitutt, Emmy Okello. 

– Da kan sykdommen behandles med penicillin og operasjon er ikke nødvendig,

Ifølge Okello koster penicillin kun noen få amerikanske dollar, sammenlignet med hjerteoperasjon som koster over 10.000 dollar.

– Det er kun et fåtall mennesker i Uganda som har råd til operasjon. Akkurat nå har vi over 500 pasienter i kø før operasjon, men det er ingen av dem som har råd til inngrepet, fortelle Okello.

Revolusjonerende teknologi 

Emmy Okello er en av totalt fire registrerte kardiologer i Uganda, som har en befolkning på 45 millioner.

Mangelen på kvalifisert helsepersonell er et stort problem og en av hovedårsakene til at revmatisk hjertesykdom ikke oppdages i tide.

Med det nyutviklede KI-verktøyet, som kombinerer nye, bærbare EKG-apparater med algoritmer som kan diagnostisere revmatisk hjertesykdom, skal helsepersonell uten lang erfaring, utenfor byene, kunne påvise sykdommen. 

– KI-teknologien vi skaper gir veiledning om hvordan den håndholdte proben skal flyttes. Når du finner riktig posisjon, tas bildene automatisk og sendes til en datamaskin som innen et par minutter gir et positivt eller negativt resultat, sier leder for kardiologiavdelingen ved Children´s National Hospital i Washington, Craig Sable.

Han leder forskningsprosjektet, og har reist over 50 ganger til Uganda de siste årene.

Så langt har teamet, som består av en rekke KI-spesialister fra sykehuset i Washington, utviklet en algoritme som viser 86 prosent nøyaktighet på diagnostisering utført av helsepersonell med kun én times opplæring.

Nå samler de data som skal gjøre verktøyet enda mer nøyaktig. 

Craig har tro på at teknikken kan hjelpe millioner av mennesker, både i Uganda og globalt.

– Vårt mål er å utrydde revmatisk hjertesykdom og KI er veien å gå, sier hjertespesialisten.