I sjukvården i dag kan en dator bedöma en röntgenbild lika bra som en läkare, i förekommande fall till och med bättre. Men tekniken har många tänkbara användningsområden såsom automatiska kvalitetskontroller eller säkerhetsövervakning för att nämna några. Innan ett datorseendesystem tar en människas plats är säkerhetskraven dock väldigt höga. Ett exempel är den självkörande bilen.
– I många fall är systemet väldigt bra på att ta rätt beslut snabbt, och är ibland bättre än en människa på att köra bil. Ändå känner vi inte att tekniken är mogen, trots att den i viss mån skulle kunna leda till färre dödsfall i trafiken redan nu, säger Aleksis Pirinen, senior forskare inom maskininlärning och datorseende.

Olika höga trösklar för användning

För vissa tillämpningar av datorseende finns färdiga AI-modeller att använda sig av, som i fallet med röntgenbilden där datorn lärt sig se skillnad på ett ben som är helt, och ett med fraktur. Men för den som vill utveckla någonting nytt och specifikt för just sin verksamhet krävs ett antal steg.

– En fundamental punkt är att ha träningsdata som din AI-modell ska öva på. Om man inom jordbruket exempelvis vill att systemet ska känna igen växtsjukdomar, så behöver man bilder på så väl friska som sjuka plantor, förklarar Aleksis Pirinen.

Och när du väl har din träningsdata, behöver du tala om för systemet vad den visar. Så kallade annoteringar, eller information om vad varje bild innehåller.

För den som vill implementera eller utveckla datorseendeteknik i sin organisation, kan RISE vara en partner för undervisning, samarbete eller forskning.

– Vi har många forskningsprojekt, där vi ofta kan visa vad som går att göra med den data och de behov som partnern har, säger Olof Mogren.

Flera etiska aspekter

I träningen av systemet ligger även ett av de etiska dilemman som ofta nämns kring datorseende: ibland byggs en partiskhet, eller en bias, in i systemet av dem som tränat det. Bland annat har det förekommit exempel där systemet inte läser av mörkhyade ansikten lika väl som ljusa.

– Det är naturligtvis ytterst problematiskt, man måste jobba aktivt för att minimera den här typen av bias i sina modeller, säger Olof Mogren.

– Ett sätt kan vara att få en större diversitet bland dem som utvecklar modellerna, säger Aleksis Pirinen.

Ett annat etiskt dilemma, som ofta lyfts fram i media, är risken för så kallade deepfakes. Datorseendemodellerna kan inte bara lära sig att förstå vad den ser, utan även skapa bilder själv.

– Med rätt kompetens finns möjligheten att skapa mycket verkliga bilder och videos. Det är något man kommer att behöva tänka på framöver, säger Aleksis Pirinen.

– Som med all teknik går det att använda både för gott och ont, fyller Olof Mogren i. Några exempel på positiva användningsområden för bilder genererade av systemen är så kallade digitala tvillingar som tillåter forskningen att göra tester i en väldigt realistisk miljö som inte är verklig och bilder som visar potentiella effekter av kommande klimatkatastrofer.

– Det är ett sätt att demonstrera hur kraftfulla de här systemen är, och hur det finns både risker och positiva användningsområden.

Ögonscanning och ogräsbekämpning

Två tillämpningar av datorseende som RISE varit med och utvecklat är scanning av ögon för att upptäcka drogpåverkan, och nya möjligheter till ogräsbekämpning.

– Vi har arbetat med data och algoritmer för att hitta ogräset, sedan har en annan aktör utvecklat en robot som söker upp och skjuter bort det med en liten laser, berättar Olof Mogren.

Datorseende är en teknik på frammarsch, och ännu har vi inte sett alla de tillämpningsområden där tekniken kan göra nytta.

– Självkörande bilar och alla typer av förarassisterande system är även arenor där den här typen av teknik gör mycket nytta. Jag skulle säga att nyttan av datorseende är väldigt bred. Tillämpningsområdena är extremt stora, bara fantasin sätter gränser, avslutar Olof Mogren.

Miljontals människor världen över har sjukdomen kronisk venös insufficiens, en sjukdom som beror på att en eller flera av de djupa vener som innehåller klaffar i benen har slutat att fungera. Denna sjukdom saknar idag effektiv behandling. Klaffarna sluter inte tätt och det kan leda till svullnade ben och svårläkta sår på grund av att blodet inte pumpas tillbaka till hjärtat från benen tillräckligt bra. Med den nya behandlingen kan ett individualiserat kärl med klaffar transplanteras till patienten, och då utan att få en immunologisk avstötningsreaktion. Transplantation av organ är aldrig enkelt och patienten behöver äta immundämpande mediciner i resten av sitt liv för att inte riskera att kroppen stöter bort organet. RISE har hjälpt VERIGRAFT att ta fram sin produkt Personalised tissue engineered veins, P-TEV, med en metod som undviker att patientens kropp vill stöta bort det transplanterade organet.

– Hela industrin vill gå mot att individualisera organen innan transplantation. Vi har börjat använda en ny metod där vi decellulariserar organet, alltså tvättar bort alla cellerna så att endast bindvävsstrukturerna blir kvar. Bindvävsstrukturen rekonditioneras sedan med patientens eget blod och förbereds för recellularisering när organet transplanteras in i kroppen, säger Joakim Håkansson, forskare på RISE.

Stor efterfrågan

VERIGRAFT och RISE arbetar tillsammans kring både klaffar i vener och artärer men har kommit längst i studierna för vener och testerna har slagit väl ut. Nu förbereds kliniska studier, det vill säga studier på patienter, i Spanien. Studierna var egentligen tänkta att påbörjas innan sommaren 2020 men på grund av Coronapandemin har det dragit ut på tiden och återupptas igen inom kort.

Metoden kan användas inom fler områden. Till exempel för kranskärlsoperationer, på njursjuka där de återkommande dialyserna kan göra att patienternas blodkärl skadas så mycket att de behöver ersätta kärlen med en arteriell venshunt.

– Trots att det är mycket fokus på ATMP så saknas bra strukturer i Sverige inom området. Det finns inte heller något större utbud på produktionsanläggningar. VERIGRAFT är ett av de bolag som har kommit längst i världen med sin produkt, säger Joakim Håkansson. 

Från idé till färdig produkt

Att RISE varit med och hjälpt till med VERIGRAFTs produktutveckling i flera steg bäddar för långa och goda relationer. Samarbetet med VERIGRAFT är ett bra exempel där RISE har varit med i hela utvecklingsfasen och projektet är både ett uppdragsprojekt men där offentliga medel sökts, och erhållits, genom gemensamma forskningsansökningar. 

– VERIGRAFT har sedan 2014 arbetat tillsammans med RISE och organisationens experter i en serie olika projekt. RISE har framför allt varit viktiga i VERIGRAFTs flaggskeppsprojekt, P-TEV, som har som mål att för första gången testa företagets individualiserade vener med klaffar i människa. Forskare och projektledare på RISE har här bidragit med, för VERIGRAFT, helt avgörande kompetens. Exempel på vad RISE har bidragit med är funktionsutvärderingsmodeller, kvalitetstester, steriliseringsmetoder, automatisering av tillverkningsprocessen och regulatorisk dokumentation. RISE har fyllt luckor i VERIGRAFTs egen kompetens som hade varit mycket svårt att erhålla på annat sätt. Det goda samarbetsklimatet och höga kompetensnivån hos RISE medarbetare har varit helt avgörande för VERIGRAFTs utveckling, berättar Petter Björquist, VD VERIGRAFT.
 

– RISE lyssnar på industrin och utgår alltid från kundens behov. Vi tar gärna en roll som partner och är med hela vägen från idé till färdig produkt. Vi är många på RISE som arbetar inom området och har bland annat kunskap inom säkerhet, funktion, automatisering, sterilisering, utveckling och metodutveckling. Tillsammans med kunderna kan vi accelerera utvecklingen och göra stor skillnad för många människor, avslutar Joakim Håkansson.