Annons

AI avgör om svåra brännskador kan läka

Bättre vård gör att allt fler överlever allvarliga brännskador. Senaste framsteget är att använda AI för att avgöra sårets förmåga att läka. Samma teknik kan användas för andra svårläkta sår.

Annons

Publicerad:

2021-04-09

– Det brukar bli tyst i föreläsningssalen när bilden på den mycket allvarligt brända pojken visas, där hela kroppen är svullen och bandagerad, berättar Folke Sjöberg, överläkare vid brännskadeavdelningen vid Universitetssjukhuset i Linköping och professor vid institutionen för klinisk och experimentell medicin vid Linköpings universitet.

– Jag brukar fråga publiken hur de tror att han lever i dag och får gissningar om rullstol, särskilt boende och så vidare. Då visar jag nästa bild på vår patient när han som Idolfinalist springer in på ett fullsatt Globen, säger han.

Det är ett sätt att beskriva hur bra det numera ofta går för de som drabbas av brännskador.

Brännskador förstör huden, som är vårt största organ och den barriär som utgör ett viktigt skydd mot omgivande mikroorganismer. Huden behövs också för att kroppen ska kunna behålla vätska och för att reglera kroppstemperatur. Allt detta raseras vid en större sårskada och här befinner sig brännskador i en klass för sig, då de ofta drabbar större områden av huden och även snabbt kan gå på djupet.

Svårt hålla såren rena

Redan under faraonernas tid användes i Egypten en salva innehållande honung för att behandla brännskador. Inte helt fel tänkt eftersom honung på senare tid visat sig ha en viss antibakteriell effekt. Just bakterier har alltid varit ett stort problem inom brännskadevården. Folke Sjöberg berättar att när separata brännskadeavdelningar började byggas i mitten av 1900-talet placerades de avskilt från resten av sjukhusets patienter och det fanns två anledningar till det.

– Dels var det mycket plågsamt att rengöra såren, så patienterna skrek. Men det var också svårt att hålla såren rena, vilket innebar att de blev infekterade och stank, säger han.

Så ser det lyckligtvis inte ut i dag. Utvecklingen har gått framåt – både vad gäller smärtlindring och infektioner (se tidslinjen: Från dödliga till behandlingsbara).

Förutom bra infektionsbehandling, är fungerande smärtlindring essentiellt vid brännskador. För vuxna handlar det om att behandla med flera olika läkemedel men också att patienten, med hjälp av en pump, både kan söva och ge sig själv smärtstillande medel.

– Vi lyckas i dag mycket bra med patienter som är stilla, men det är fortfarande en utmaning att smärtlindra patienter i rörelse, som vid sjukgymnastik, säger han.

Ungefär 40 procent av alla brännskador i Sverige uppstår när barn skållar sig på utspillda heta vätskor, exempelvis genom att välta kokande vatten över sig. Här lyfter Folke Sjöberg en ny metod som han och kollegorna har utvecklat och som innebär att barn med brännskador kan sövas för brännskadesåromläggning. De ges då narkosmedlet ketamin rektalt.

– De blir då kortvarigt medvetslösa under 15–20 minuter då vi relativt hårdhänt kan göra rent och sedan förbinda deras sår. De vaknar sedan av sig själva och läkemedlet har som god bieffekt att det också lämnar kvar bra smärtlindring, säger han.

Vägen till att dosera behandlingen publicerades i tidskriften Burns 2019.

Odla fram människohud

En annan viktig del inom brännskadeområdet är förband inför att ny hud kan transplanteras. Här nyttjas bland annat hud från avlidna, som kan användas för att täcka skadan. En annan variant är att använda grishud. I studier har Folke Sjöbergs grupp visat att läkningen då går snabbare, men baksidan är en ökad ärrbildning. Det framtida målet är dock att använda odlad människohud för att transplantera skadan med. Det gäller då framför allt de med omfattande skador där det endast finns begränsad mängd egen hud att transplantera.

– Här är det viktigt att komma ihåg att huden är immunogen, så det går inte att ta hud från vem som helst. Vi hade dock ett fall där en brännskadad man hade en enäggs-tvillingbror, och då gick det att transplantera, men det var en unik situation, säger Folke Sjöberg.

Under mitten av 2010-talet började forskare prova att odla olika slags hudceller ihop med läderhudsstrukturer i flera lager. I dessa sammanhang prövas också att odla stamceller, som man hoppas ska kunna utvecklas till talgkörtlar, hårsäckar och andra viktiga cellslag i huden.

– Vi har fått anslag från Vinnova för att ta fram bättre odlingsmetoder, där studier som även inbegriper stamceller kommer att prövas under 2021, säger Folke Sjöberg.

Men det finns fler aspekter inom brännskadeområdet att beforska. Internationellt har det gått att se att kvinnor hade högre risk att avlida av brännskador än män. I en studie från 2018, publicerad i Burns Trauma, kunde Folke Sjöbergs forskargrupp visa att det inte finns någon ökad dödlighet för kvinnor i Sverige. Det mesta tyder också på att resurserna fördelas lika mellan kvinnor och män i Sverige.

Hur går det då för patienterna efter att de lämnat brännskadeavdelningen? I en studie från 2019, publicerad i Burns, kunde forskarna visa att patienter som drabbats av brännskador inte upplevde mer oro och depression än andra människor.

– Även internationella forskare har i stora studier visat att många brännskadade skattar sin livskvalitet högt, även om det finns problem med exempelvis kosmetiska resultat efter svåra brännskador, säger Folke Sjöberg och fortsätter:

– Detta gör att vi aldrig ger upp, även vid allvarliga skador. Vi vet att det lönar sig att få tillbaka människor till deras vardag.

AI bedömer skadorna

Parallellt med bättre vård har forskarna nu fått ytterligare ett kraftfullt hjälpmedel för att utveckla bättre behandling av brännskador: artificiell intelligens, AI. Från början var målet att bättre kunna mäta ett sårs läkningsförmåga. Detta är helt grundläggande, eftersom läkaren snabbt behöver veta huruvida en viss skada kommer att kunna självläka inom 14 dagar eller ej. Om inte, bildas hård ärrvävnad och för att få ett bättre resultat behöver sårkanterna i stället avlägsnas kirurgiskt, vilket bör göras så snart som möjligt. Men bedömningen är knivig.

– Med ett vältränat öga gör man rätt i knappt två fall av tre, så det fanns utrymme för förbättringar, säger Folke Sjöberg.

År 2015 inleddes därför ett projekt för att avbilda brännskador för att få en objektiv bedömning av brännskadesårs läkningsförmåga. Tre doktorander har här använt olika avbildningstekniker. Exempelvis fotograferades skadan med planpolariserat ljus, vilket innebär att bara ljusvågorna som svänger i ett visst plan släpps fram. Med denna metod kunde brännsårens djup och läkningsförmåga till slut bedömas med en träffsäkerhet på långt över 90 procent, vilket publicerades i tidskriften Burn Care & Research.

– Men sådana kameror kostar en halv miljon, så vi kom på att vi kunde prova att fota med en iPad i stället, säger Folke Sjöberg.

Under 2018 började gruppen träna algoritmerna med tusentals nya fotografier av sår. Tillsammans med sårspecialister hade man segmenterat sårets olika delar manuellt. AI-systemet fick återkoppling om hur ett visst sår faktiskt utvecklade sig över tvåveckorsperioden och alla insamlade data processades också med hjälp av en superdator. Till slut kunde AI-systemet bedöma läkningsförmågan med en precision på nära 97 procent, vilket forskarna publicerar i Burns i februari i år.

AI kan bedöma andra svårläkta sår

En intressant bieffekt av projektet visade sig vara att AI även på ett mycket precist vis kunde uppskatta sårets utbredning.

– Det var en aha-upplevelse när vi insåg att detta gick att använda för att bedöma andra svårläkta sår, säger Folke Sjöberg.

Svårläkta sår är ett stort problem inom svensk sjukvård generellt, inte bara vid brännskador. Enligt Svensk Förening för Allmänmedicin beräknas de normalt uppta 2–4 procent av Sveriges årliga utgifter för hälso- och sjukvård.

För att datorn ska kunna begripa vilken skala som ska användas har forskarna tagit fram en färgad ruta som placeras vid såret då det fotograferas. På 5–7 sekunder analyseras sedan bildinformationen och svaret uttrycks i kvadratcentimeter, på tiondelen när.

– Det blir mycket mer exakt än om man som vi tidigare gjort lagt plastfilm på såret och ritat med tuschpenna för att bedöma läkningen, säger Folke Sjöberg.

Dessa nya data och de bakomliggande algoritmerna är ännu ej publicerade, men sedan oktober 2020 används tekniken på brännskadeavdelningen på Universitetssjukhuset i Linköping, där även hudkliniken har anslutit sig. Samarbete har också inletts med det nationella kvalitetsregistret för svårläkta sår, RiksSår, där enheter kopplade till registret börjat använda tekniken.

När det gäller sår som läker långsamt kan systemet även ge annan information.

– AI-algoritmen kan indikera att såret inte är optimalt rengjort, något som är en viktig återkoppling, säger Folke Sjöberg.

Han har startat ett företag för att sprida AI-produkten kommersiellt.

Andelen brännskador håller sedan tio år på att minska i Sverige, som en följd av framgångsrikt preventionsarbete. Att färre behöver denna specialiserade vård kan innebära att personalen vid landets två brännskadeavdelningar kommer att ha tid över för annat.

– När antalet brännskadade går ner kan vår kompetens inom sårvård komma en bredare patientgrupp till del, säger Folke Sjöberg.

Så bildas brännskador

En brännskada, eller termisk skada som det heter på fackspråk, definieras som att huden skadats av eld, heta vätskor, frätande kemikalier, strålning eller av elektrisk ström. Ju högre temperatur som hudens yta uppnår, desto kortare tid tar det för skadan att bildas. När huden uppnår 70 grader uppstår skadan inom några sekunder. Även en temperatur på mer blygsamma 45 grader kan ge skador efter några timmar.

Funktionell indelning

Klicka för att ladda ner infografiken som PDF.

Bild: 
Johan Jarnestad

Från dödliga till behandlingsbara

Klicka för att ladda ner tidslinjen som PDF.

De odlar hud i kamp mot svåra infektioner

Svåra, akuta vävnadsinfektioner kan på bara några dagar leda till amputation eller i värsta fall död.

2020-02-06

Forskning & Framsteg berättar om fackgranskade forskningsresultat och om pågående forskning. Våra texter ska vara balanserade och trovärdiga, och sätta forskningsresultaten i sitt sammanhang för att göra dem begripliga. Forskning & Framsteg har rapporterat om vetenskap sedan 1966.

Lägg till kommentar