Musikkprogram kan avsløre cerebral parese

Musikkforsker har laget et dataprogram for å måle bevegelsene til dansere. Nå bruker medisinere verktøyet hans til å avsløre om små babyer har cerebral parese.

 

KUNST OG VITENSKAP: – Samarbeidet med cerebral-parese-forskerne i Trondheim er et godt eksempel på hvordan kunst og vitenskap kan gå hånd i hånd, forteller musikkforsker Alexander Refsum Jensenius. Foto: Ola Sæther

Hver tiende ekstremt for tidlig fødte baby får cerebral parese (CP). Dette er barn som er født tre måneder for tidlig og veier mindre enn 1000 gram.

I dag er det vanlig å oppdage CP når ungen er halvannet år gammel. Jo tidligere sykdommen oppdages, desto større er mulighetene for å redusere funksjonshemmingen på sikt.

Ved å måle mønsteret i ungens bevegelser, er det mulig å slå fast om barnet kommer til å utvikle CP, allerede når det er tre måneder gammelt. Denne forskningen foregår på NTNU og på St. Olavs hospital. Forskerne i Trondheim bygger på en dataanalyse av dans og bevegelser utviklet ved Universitetet i Oslo.

Førsteamanuensis Alexander Refsum Jensenius på Institutt for musikkvitenskap står bak oppfinnelsen. Han har i mange år forsket på hvordan musikk skaper kroppsbevegelser og hvordan det er mulig å bruke bevegelser til å lage musikk.

– For å kunne klare dette, måtte jeg programmere mitt eget system, forteller Jensenius.

Lite tenkte han den gangen på at programmet hans kunne brukes i medisinsk forskning.

Bevegelseskurver

Programmet hans analyserer bevegelser i video. I video tas det en serie med øyeblikksbilder. Det betyr at det ikke er bevegelser i de enkelte bildene.

– Jeg er interessert i endringene over tid. Jeg ser derfor på forskjellen mellom hvert enkelt bilde i videosekvensen, forteller Jensenius.

Han har laget et program som viser det området i bildet som har endret seg. Disse bildene kalles for bevegelsesbilder.

– Jeg finner gjennomsnittet av alle radene og kolonnene i hvert enkelt bevegelsesbilde.

Disse gjennomsnittene setter han sammen til kurver som beskriver bevegelsene over tid. Den ene kurven viser hvor mye bevegelser som går opp og ned. Den andre beskriver bevegelsene mot venstre og mot høyre.

Vakte oppsikt

For 11 år siden ble musikkprogrammet hans fanget opp av daværende professor i psykologi, Terje Sagvolden, som forsket på ADHD. Han inviterte Jensenius til å teste ut metoden sin på rotter.

– Vi installerte kameraer i 16 rottebur og kjørte opptakene gjennom programmene mine.Vi kunne da se at rotter med ADHD har helt andre bevegelsesmønstre enn rotter uten ADHD, forteller Jensenius.

Medisinsk interesse

Rotteforsøket havnet på NRK-programmet Schrödingers katt. Dagen etter var Lars Adde fra NTNU på tråden. Han var interessert i å bruke bevegelsesmetoden til å finne ut av om for tidlig nyfødte barn har CP.

Lars Adde er nå spesialist i barnefysioterapi og forsker på NTNU og St. Olavs hospital. Sammen med lege Ragnhild Støen på avdeling Nyfødt intensiv følger Adde opp de dårligste premature babyene.

– Når et spedbarn får slag, ser man ikke nødvendigvis de fysiske konsekvensene med én gang, forteller Lars Adde.

CP oppstår når det skjer en skade i hjernen. Det kan blant annet skyldes hjerneblødning, eller at barnet får for lite oksygen under fødselen.

– Det gjelder å oppdage CP så tidlig som mulig. Selv om det ikke er mulig å kurere barnet, kan rett stimulering og trening redusere funksjonshemmingen senere i livet, slik som å holde en kopp eller spise selv.

Oppdager sykdommen

Vanligvis oppdages CP når ungen har vanskeligheter med å krabbe eller gå. Barnet må undersøkes mange ganger. Den endelige diagnosen tar derfor lang tid.

Ekspertene i Trondheim gjennomfører undersøkelsen allerede når babyen er tre måneder gammel. De gjør det ved å betrakte mønstrene i babyens spontane bevegelser.

Lars Adde sier at bare en håndfull eksperter i landet er trent til å tolke disse bevegelsene med det blotte øye.

Automatisk CP-test

Målet hans er å lage en enkel videotest som kan brukes av alle.

– Babyene legges på en madrass og spreller i noen minutter. Så vil vi få en automatisk score på om babyen er i faresonen.

Med et slikt datasystem vil også de andre sykehusene i landet kunne oppdage hvilke premature babyer som står i fare for å få CP.

For å kunne skjelne mellom bevegelsene til babyer med og uten CP, har forskningsgruppen til Adde og Støen, i samarbeid med en rekke utenlandske forskere, tatt tusen videoopptak.

Mange foreldre med for tidlig fødte barn frykter at ungen deres får sykdommen.

– Det er derfor minst like viktig å bruke programmet til å berolige foreldre med at babyen deres ikke er i faresonen.

Trenger bedre treffsikkerhet

Lars Adde sier det fortsatt er et stykke igjen til klinisk bruk.

– Vi bruker metoden til Jensenius for å sjekke om barnet har skade i hjernen, men metoden hans er ikke god nok. Samarbeidet med musikkforskeren har likevel vært helt avgjørende for at vi er kommet dit vi er i dag.

Den store svakheten er for mye støy i bildene.

Med observasjonsmetoden, som bare et fåtall eksperter behersker, er det mulig å gi rett diagnose med 80 til 90 prosent sikkerhet.

– Målet vårt er å få den databaserte metoden til å gi like gode svar. I dag gir metoden en treffsikkerhet på mellom 70 og 80 prosent. Det er ikke nok.

– Vi skulle gjerne hatt et noe høyere tall.

De siste årene har det skjedd en eksplosiv utvikling innen kunstig intelligens.

– Vi vil bruke kunstig intelligens for å finne enda bedre metoder, som takler støy i videobildene, sier Lars Adde.

Han bruker i dag også en del andre metoder for å tolke barnets bevegelser.

Internasjonale sykehus

Lars Adde har sendt ut ti kofferter med nødvendig utstyr til sykehus spredt over hele verden. Sykehusene skal samle inn videoopptak og sende dem til NTNU. Videoopptakene brukes for å kunne optimere metoden. Metoden er med andre ord fortsatt i utprøvingsfasen.

Målet hans er at alle sykehus over hele verden en dag skal kunne utføre undersøkelsen og at den skal bli så enkel at det ikke trengs eksperter for å gjennomføre den.

Av Yngve Vogt
Publisert 25. jan. 2018 08:43 - Sist endret 25. jan. 2018 08:43
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikke UiO- eller Feide-bruker?
Opprett en WebID-bruker for å kommentere