Using AI to detect breast cancer : An explorative study on the usage of image analysis in Swedish healthcare

Breast cancer is the most common form of cancer for women around the world. In an attempt to decrease the mortality, women in Sweden between the ages of 40-74 years are called to regular mammography screenings to detect the disease as early as possible. Despite this, around 1400 die from the disease every year in Sweden. Every mammography image has to be analyzed by two radiologists. Despite this and regular screening, there are cases that go unnoticed. The factors that lessen the effectiveness of the system are that some cases go unnoticed and analyzing the mammography images is time consuming. This paper has investigated whether AI can be used to help solve these issues. Earlier research examines both of these aspects. Algorithms performing at approximately the same level of accuracy as radiologists and lessening the workload for examining radiologists has been developed [1]. This paper examined how to develop a similar simplified algorithm, how it can be implemented in healthcare and what the consequences of that would be. Hopefully, usage of similar technology will lead to a decrease in mortality and more accurate assessments. The study was conducted by interviewing two experts within the subject, and an attempt to develop an algorithm that through image analysis can classify tumours from mammography images. The result shows that there is a big potential for using AI within healthcare, and by that enabling more accurate diagnosis and reducing mortality. During development of the algorithm a deeper understanding of the difficulties was given, such as the need for adequate processing power, processing and organization of image databases and the complexity in developing such a ML-algorithm for image analysis. The developed algorithm performed slightly better than random when detecting breast cancer on mammography images. Bröstcancer är den vanligaste cancern bland kvinnor i världen. För att minska dödligheten kallas kvinnor i Sverige mellan 40-74 år regelbundet till mammografiscreening, i syfte att upptäcka tumörer i tid. Trots detta avlider ca. 1400 av sjukdomen varje år. Varje mammografibild granskas av två läkare. Trots detta och regelbunden screening finns det fall som missas. De faktorer som gör att systemet inte fungerar optimalt idag är att viss cancer inte upptäcks i tid samt att analysering av mammografibilderna är tidskrävande. Det här arbetet har undersökt huruvida användning av AI kan bidra till att lösa dessa problem. I tidigare forskning undersöks även båda dessa aspekter. Det har utvecklats AI-algoritmer som presterar ungefär i nivå med radiologer samt minskar arbetsbördan för undersökande radiologer [1]. I detta arbete undersöktes hur utvecklandet av en liknande algoritm går till, hur den faktiskt kan implementeras i sjukvården samt vilka konsekvenser detta kan ha. Förhoppningsvis kan tillämpning av liknande teknik leda till minskad dödlighet och säkrare bedömning. Studien genomfördes med intervjuer av två experter inom området, samt försök att utveckla en förenklad algoritm som genom bildanalys kan klassificera tumörer från mammografibilder. Resultatet visade att det finns stor potential för att använda AI inom sjukvården och med hjälp av detta uppnå säkrare bedömning och färre dödsfall. Under utvecklingen av algoritmen gavs en djupare förståelse för de svårigheter som uppkommer i utvecklandet av en sådan algoritm; såsom de krav på tillgänglig processorkraft, behandling och organisering av bilddatabaser och komplexiteten i att utveckla en maskininlärningsalgoritm för bildanalys. Algoritmen som utvecklades presterade något bättre än slumpen i detektion av tumörer på mammografier.