Steffen Czolbe

Populærvidenskabelig titel på dansk på dit projekt

Topologi-bevidst billedregistrering: Udvikling af medicinsk billedanalyse, som undgår den fejlagtige antagelse, at menneskers anatomi er standardiseret

Hvad handler dit ph.d.-projekt om? 

Jeg bruger maskinlæring og kunstig intelligens til at udtrække information fra tidsrækker af medicinske billeder. Forestil dig for eksempel, at du for seks måneder siden har fået taget en CT-scanning på hospitalet, og at du nu skal ind til en opfølgende scanning. De to billeder vil se forskellige ud – blødt væv forflytter sig og bliver deformeret, og dine organer kan af forskellige årsager ændre form over tid. Min forskning udvikler nye metoder til at registrere disse billeder, det vil sige finde korrespondancer mellem punkter i de forskellige billeder. Jeg er især interesseret i tilfælde, hvor den underliggende anatomi bliver fundamentalt ændret, for eksempel på grund af en voksende kræftknude eller et kirurgisk indgreb. 

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt? Og hvad motiverer dig?

Dette er et spændende tidspunkt at arbejde med kunstig intelligens. Fagfeltet er i konstant udvikling, og nye metoder kommer frem hver eneste dag. Anvendelsesmuligheder, som vi blot kunne drømme om for fem år siden, er nu blevet essentielle dele af vores hverdagsliv. I dag er maskinlæring en grundkomponent i en lang række af systemer, fra at tilpasse din news feed til dine interesser til at beskytte dig fra uønskede angreb og spam på internettet. Den hurtige fremgang, jeg har set, siden jeg startede min ph.d. for to år siden, har vært fænomenal. Det er enormt motiverende og tilfredsstillende at arbejde på randen af menneskelig kundskab, hvor vi udvider den kombinerede viden om og forståelse af vores civilisation.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

De metoder, der i dag bliver brugt til billedregistrering, antager, at alle billeder af den menneskelige krop følger den samme underliggende standard-anatomi. Men dette er en forkert antagelse, især for syge mennesker, hvor for eksempel kræftknuder eller kirurgiske indgreb ændrer sig ved anatomiens struktur. Der hersker en bred enighed om, at denne antagelse er uundgåelig, til trods for at medicinsk billedanalyse netop har som mål at blive brugt for syge patienter, hvor antagelsen ikke holder. Jeg udfordrer denne enighed ved at udvikle nye metoder baseret på maskinlæring, som tager hensyn til abnorme anatomier, når billeder bliver registreret. En korrekt registrering af billeder med forskellig anatomi kan give en kvalitativ forbedring af de nuværende algoritmer. Målet er at dette skal komme individuelle patienter til gode ved at give forbedret billedanalyse til at støtte lægernes diagnostik samtidig med, at det også støtter medicinsk forskning over store populationer ved at give mere præcis analyse af anatomisk udvikling over tid.

Hvad betyder et EliteForsk-rejsestipendium for dine fremtidige muligheder? Og hvilke(t) studieophold skal det bruges til?

EliteForsk-rejsestipendiet vil finansiere et seks måneders ophold i Boston, USA, hvor jeg vil være gæsteforsker ved Harvard Medical School og også samarbejde med forskere fra Massachusetts Institute of Technology (MIT). Den fysiske nærhed mellem de to institutioner skaber et helt unikt forskningsmiljø for forskning på grænsen mellem datalogi og medicin, og nogle af de mest indflydelsesrige arbejder i mit forskningsfelt kommer fra dette forskningsmiljø. Begge institutioner er globalt ledende indenfor deres fagområder, hvilket giver en unik samling af talent og netværksmuligheder for gæsteforskere.

Lidt om mennesket bag forskeren?

Danmark har været mit hjem i fire år, og jeg elsker Danmarks offentlige rum – fra de fantastiske strande og bade via cykelinfrastrukturen til de mange offentlige campingfaciliteter over hele landet. Det er fantastisk at se, hvad et samfund kan opnå, når folk passer på hinanden og investerer i fællesskabet. Om sommeren finder du mig enten på cykelcamping landet rundt eller i kajak i Københavns kanaler. Om vinteren finder du mig i dvale foran en dagslyslampe med en bøtte D-vitaminpiller.