Annons

Annons

Dental forskning där alla kan delta

Medborgarforskning, en forskningsmetod där vetenskapsvärlden tar hjälp av allmänheten, har under senare år blivit aktuellt även inom odontologisk forskning. I olika projekt jorden runt får allmänheten bidra till allt från att formge kortspel till att träna artificiell intelligens i att upptäcka tandsjukdomar.

Det var i mitten av 1700-talet som den gode Carl von Linné fann ett sådant intresse i lövsprickning, att han satte upp ett riksomfattande nätverk där medborgare uppmanades att skicka in rapporter om när landets knoppar hade börjat brista. Detta var starten på det växande fenomen som i vår tid kallas medborgarforskning, i dag även känt under de engelska begreppen citizen science ­eller crowdsourcing.
Kort sagt handlar det om vetenskapliga projekt där forskare vänder sig till allmänheten för att samla in och/eller bearbeta stora mängder data. Det kan vara praktiska uppgifter i den lokala utemiljön (räkna fåglar i trädgården eller samla in prover från lokala vattendrag), satsningar som uteslutande genomförs via internet (spana efter schimpanser i korta videofilmer, transkribera handskrifter från det antika Egypten eller lyssna efter delfiner i ljudklipp), eller en kombination, exempelvis det svenska Plastexperimentet, där skolbarn ger sig ut för att samla in och analysera plast i naturen.

3000 mjölktänder

Projekten hanteras ­vanligen via mobilappar eller internetportaler såsom Zooniverse, SciStarter, det europeiska samarbetsprojektet EU-citizen.science eller den svenska plattformen medborgarforskning.se.
Under de senaste åren har även forskare inom odontologi valt att i allt högre grad involvera medborgarna. I Spanien har motsvarigheten till Sveriges tandfé, en mus vid namn El Ratón Pérez, fått barn att under åtta år i rad lämna in sina nytappade tänder till Spaniens forskningscent­rum för mänsklig evolution, ­CENIEH (www.cenieh.es). Den unika samlingen, som i dag uppgår till 3 000 mjölktänder, håller på att göras tillgänglig för forskare från hela världen.
En annan satsning är det prisbelönade Saca la Lengua, Stick ut tungan, som via salivprover studerade oral mikrobiota i 4 000 spanska munnar i två olika omgångar med två års mellanrum. Deltagarna bjöds in att aktivt vara med i hela forskningsprocessen och resultaten presenterades senare som en form av kortspel som kan laddas ned gratis på projektets hem­sida.

Karies, tandsten och förlust av benvävnad

I det skotska GUIDE Oral Health, som initierades 2021, ber man allmänheten att dela med sig av sina tandvårdserfarenheter under och efter covid-19-pandemin. Avsikten är att ta fram bättre och mer lättbegripliga riktlinjer och råd om hur man bäst sköter sin tandhygien. Via plattformen Crowdicity uppmanas man också att lägga fram och diskutera idéer samt rösta på nya förslag inom tandvården.
I december 2021 lanserades det tekniskt sett kanske mest avancerade medborgarforskningsprojektet på dentaltema hittills, Dental Disease Detection, vilket genomförs av en forskargrupp från brittiska University of Surrey under ledning av doktor Yunpeng Li, specialist inom tillförlitlig artificiell intelligens (AI). I projektet får allmänheten hjälpa till att utbilda en så ­kallad maskininlärningsalgoritm i att upptäcka karies, tandsten och förlust av benvävnad genom att analysera röntgenbilder. En uppgift som i dag sköts av tandläkare, men där AI anses kunna såväl minimera tandläkarnas arbetsbelastning som höja detekterings­noggrannheten.
För att lära upp AI-systemet behöver man dock ”mata” det med ett mycket stort antal bilder. Och det är där allmänheten kommer in. Eller som teamet bakom projektet själva uttrycket det på Zooniverse: ”Det är här du kommer in. Vi behöver din hjälp med att skapa markeringsramar av de dentalsjukdomar du kan hitta på röntgenbilderna.”

AI för kariesdetektion

Ett snarlikt projekt för att träna AI inom kariesdetektion initi­era­des redan 2019 inom den svenska folktandvården. Systemet ”matades” då med 2,5 miljoner röntgenbilder från folktandvården. Systemet visade sig ett år senare kunna detektera över 95 procent av alla karies­angrepp. Till skillnad från i Dental Disease Detection bjöds dock inte allmänheten in att delta i upplärningen av systemet.
Professor Uno Fors, forskare och tidigare prefekt för institutionen för data- och systemvetenskap vid Stockholms universitet, har en bakgrund som tandläkare. Han betonar att han vanligen är positivt inställd till medborgarforskning, men ställer sig i detta fall frågande till varför man inte uteslutande ber erfarna kliniker om hjälp i stället för att anlita allmänheten.

Uno Fors

Uno Fors


– Det finns sannolikt en stor risk att systemet lär sig saker som inte är korrekta. Man skulle enkelt kunna påverka ett sådant här AI-system att dra felaktiga slutsatser om ett stort antal personer matar in helt galna förslag på var man kan finna tandlossning eller ej. För det är ju så att ett AI-system oftast behöver tränas på experters bedömning av till exempel röntgenbilder och ställda diagnoser. Tränar man systemet på felaktiga data, blir slutresultatet galet.
Då Tandläkartidningen kontaktar Yunpeng Li vänder han sig kraftfullt mot kritiken. Han understryker dels att projektet även innefattar ett offline-verktyg där maskininlärningslösningen tränas av tusentals professionella tandläkare, dels att inlärningsalgoritmen automatiskt känner av hur ”pålitligt” den individuella medborgarforskarens bidrag är, vilket alltså tas i beaktande vid träningen.
Han vill dock inte vidare utveckla hur detta går till och vill inte medverka aktivt i denna artikel, utan hänvisar till att det exakta tillvägagångssättet kommer att redovisas i en framtida vetenskaplig artikel.

Klassificering av galaxer

Dick Kasperowski, en av Sveriges ledande forskare inom just medborgarforskning som bland annat har arbetat med ett av Zooniverses projekt gällande klassificeringen av galaxer, kan dock förklara hur processen vanligen ser ut.
– För att möjliggöra för ”icke-forskare” att träna en AI-algo­ritm låter man en expert klassificera ett stort antal observationer, varifrån en så kallad guldstandard utvecklas. Men, och det är viktigt att komma ihåg, ”icke-forskaren” är ju aldrig lika bra som forskaren, eller tandläkaren, när det gäller att klassificera.

40 klassificeringar av samma bild

Därför har man också ett algo­ritmiskt förfarande som kräver ett visst antal klassificeringar av en och samma bild av oberoende icke-forskare. I projektet med galaxerna krävs exempelvis 40 klassificeringar av samma bild. Därifrån beräknas ett medelvärde som jämförs med guldstandarden innan det godkänns eller förkastas. Detta är en mycket standardiserad arbetsprocess, menar Dick Kasperowski. Att ett forskarteam inte vill bemöta kritik eller tala om hur processen går till, finner han mycket märkligt.
– Självklart måste det vara öppet hur projektet har konstruerats och hur man har kommit fram till det antal klassificeringar som behövs för att en jämförelse med expertens klassificering ska kunna göras. Det gäller såväl medborgarforskning som vilken forskning som helst.

Kan medborgarforskning leva upp till ­förväntningarna?

Medborgarforskningen har stora förväntningar på sig när det gäller att demokratisera vetenskapen. Kanske för stora, menar experten inom medborgarforskning Dick Kasperowski.
Dick Kasperowski är professor i vetenskapsteori vid Göteborgs universitet och en av få i Sverige som forskar på medborgarforskning. Under de senaste åren har han varit projektledare för webbportalen medborgarforskning.se, som lanserades i slutet av 2021 efter två års förseningar på grund av covid-19-pandemin.

Dick Kasperowski

Dick Kasperowski


– Det finns stora förväntningar från en mängd håll – från politiker, sociala rörelser och vetenskapsvärlden i sig – på att medborgarforskningen ska bidra till att demokratisera vetenskapen. Jag är inte så säker på att medborgarforskningen alltid kan, eller vill, leva upp till sådana förväntningar.
Flera studier pekar på att medborgarforskningen trots ökad tillgänglighet inte nödvändigtvis har lett till ökad mångfald.
– Den typiske medborgarforskaren inom till exempel biodiversitet är en medelålders man från Västeuropa eller USA med högre utbildning och inkomst än genomsnittet, säger Dick Kasperowski.

Elitverksamhet

Även om det finns undantag är medborgarforskning ännu i hög grad en elitverksamhet, menar han. Samtidigt tillmäts medborgarforskningen också en rad positiva samhälleliga effekter, såsom högre förtroende för forskning och som ett botemedel mot ”alternativa fakta”. Det har lett till att citizen science allt mer diskuteras såväl bland Sveriges folkvalda som bland politiker inom EU och FN.
Hur man uppnår en ökad mångfald är bara ett av de spörsmål som debatteras flitigt. De etiska frågorna inom medborgarforskning är många och ofta komplexa. Å ena sidan vill man att en så bred del av allmänheten som möjligt ska engagera sig i insamlandet och analyseringen av data. Å andra sidan väcker detta frågor kring hur det insamlade materialet ska hanteras, i synnerhet medicinsk data.
Hur kan människor mobiliseras utan att exploateras, hur kan medborgarforskning bedrivas på ett inkluderade vis, hur kan – och bör – data tillgänglig­göras och användas? Det har forskningsvärlden ännu inga helt tydliga svar på.

“Medborgarforskarna kan inte få bära hela skulden om det blir fel.”

Inte heller bör man glömma vikten av att säkerställa datakvaliteten inom varje projekt. Och det ansvaret faller helt och hållet på forskarna, betonar Dick Kasperowski.
– Medborgarforskarna kan inte få bära hela skulden om det blir fel – det är upp till de ansvariga forskarna att designa projekten så att datakvaliteten bibehålls.
Samtidigt finns det säkert en mängd olika forskningsområden som av olika anledningar inte ska bedrivas som med­borgar­forskning, menar han. Och det handlar inte bara om hur tillförlitliga de deltagande lekmannaforskarna är.
– Riktigt dåligt planerade medborgarforskningsprojekt kommer nog inte att resultera i några vetenskapliga publikationer. Men det är ju också i högsta grad oetiskt att slösa med människors tid på ett sådant projekt!

Välformulerade hypoteser

Medborgarforskning bör utgå ifrån välformulerade och relevanta frågor och hypoteser, för att sedan ta fram eller till­handa­hålla data som kan svara på frågorna och testa hypoteserna, fastslår forskaren. Precis som inom traditionell forskning. Om än med en relevant skillnad:
– Den grundläggande frågan är var i forskningsprocessen som medborgarna kan delta, om vi ska bedriva denna typ av forskning på etiskt hållbara sätt och med den kvalitet som bedöms nödvändig. Eller väldigt tillspetsat: Var i forskningsprocessen är medborgaren lika bra som forskaren?

Upptäck mer