Onnistumme yhdessä: fyysikko Miika Niemisen ja radiologi Mika Nevalaisen kehittämä menetelmä ottaa tehot irti magneettikuvauksesta
Nykyisin sairaaloissa käytössä olevalla magneettikuvausmenetelmällä täytyy ottaa kuvattavasta kehonosasta useita kuvasarjoja, joita yhdessä tulkitsemalla lääkäri saa käsityksen tutkittavan vamman laadusta. Potilaan täytyy maata paikoillaan kuvausputkessa kymmenestä minuutista jopa tuntiin.
Oulun yliopiston radiologian professori Mika Nevalainen ja Oulun yliopistollisen sairaalan ylifyysikko Miika Nieminen halusivat sujuvoittaa kuvausprosessia ja ovat kehittäneet sairaaloiden käyttöön uudenlaisen tekoälyä hyödyntävän magneettikuvausmenetelmän.
Tiiviin yhteistyön tuloksena syntyneellä menetelmällä magneettikuvien muodostamiseen tarvittava data saadaan yhdestä viiden minuutin kuvauksesta.
”Kuvaukseen tarvittava aika muodostaa tällä hetkellä pullonkaulan. Kehittämällämme tekniikalla potilaita ehdittäisiin yhden päivän aikana kuvata huomattavasti nykyistä enemmän”, Mika Nevalainen kertoo.
Kaksikon kehittämä menetelmä perustuu Yhdysvalloissa kehitettyyn MRF- eli sormenjälkimagneettikuvausmenetelmään, jota he ovat vieneet Oulussa eteenpäin.
”MRF-menetelmässä ei oteta suoraan kuvia, vaan kerätään kuvan muodostamiseen tarvittava harva mutta monipuolinen data, josta tekoälyn avulla voidaan tuottaa tarvittavat kuvasarjat lääkärin tulkittavaksi”, kuvantamismenetelmiä tutkiva ja kehittävä Miika Nieminen kertoo.
Heidän tuoreen tutkimuksensa mukaan näiden uudenlaisten kuvien laatu vastaa jo esimerkiksi polvipotilaiden kuvauksissa perinteistä menetelmää. Potilaita päästään kuvaamaan uudella tehokkaammalla menetelmällä muutaman vuoden päästä.
Käytännön mies pitää fokuksen potilaassa
Niemisen ja Nevalaisen yhteistyö sai alkunsa, kun Yhdysvalloista palannut Nevalainen etsi itselleen uutta tutkimusaihetta. Innokas nuori tutkija päätyi Simo Saarakkalan ja Miika Niemisen juttusille, ja tiivis tutkimusyhteistyö fyysikoiden kanssa käynnistyi.
Niemisen ja Nevalaisen yhteinen tekeminen syveni entisestään MRF-menetelmän kehittämiseen edetessä.
”Olin kaivannut Oulusta kumppanikseni tutkimukseen kokenutta lääkäriä, jonka kanssa kehittämiämme uusia magneettikuvausmenetelmiä saataisiin otettua käyttöön. Yhteistyön löytäminen on ollut todella tärkeä juttu”, Nieminen kertoo.
Fyysikon ja lääkärin yhteistyö varmistaa, että tutkimuksessa ja uusien menetelmien kehittämisessä keskitytään oleellisiin asioihin. Nevalaisen tehtävänä on aika ajoin palauttaa tekniikan ja laskentamallien syövereihin uppoutunut Nieminen ryhmineen arjen tasolle ja hoksauttaa, mikä potilastyön kannalta on tärkeää.
”Vaikka tehdään kovatasoista tieteellistä tutkimusta, haluan, että työmme palvelee lääkäreitä käytännössä”, Nevalainen sanoo.
Uuden menetelmän kehittämisessä fyysikoiden ja insinöörien tehtävänä on datan kerääminen ja kuvalaskenta eli valmiin kuvan muodostaminen lääkärin silmille. Lääkäreitä tarvitaan arvioimaan, ovatko nämä kuvat riittävän tarkkoja potilaiden vaivojen diagnosoimiseen.
MRF-menetelmällä otettavien kuvien muodostamista varten kerättävän datan tulkinta ja tekoälymallien optimointi on ollut Niemisen ryhmän vastuulla. Nevalaisen tiimiltä saadun palautteen perusteella menetelmää on pystytty parantamaan.
”Ilman lääkäreiden ammattiosaamista homma jäisi puolitiehen. Saamme Mikalta tiedon, jos jokin rakenne ei näy kuvassa tarpeeksi hyvin ja näin voimme parantaa kuvalaskentaa”, Nieminen kertoo.
Töitä täydellä sydämellä
Uuden luomiseen tarvitaan kunnianhimoa ja aitoa innostusta. Kun kaksi intohimoista ja kiireistä tutkijaa tekee tiiviisti töitä yhdessä, eteen tulee väistämättä myös ristiriitatilanteita. Kun erimielisyyksiä nousee esiin, kaksikko keskustelee asiat läpi ja jatkaa sitten hyvillä mielin eteenpäin.
”Se, että välillä tunteet nousevat pintaan, kertoo siitä, että asiat ovat tärkeitä. Teemme molemmat töitä täydellä sydämellä ja siksi yhteistyöstämme saa niin paljon irti”, Nieminen miettii.
Keskustelu ja avoimuus on auttanut.
”Meillä molemmilla on kova into edistää uusia ideoita, mutta niistä on muistettava kertoa tutkimuskumppanille. Yhteistyömme on todella hedelmällistä ja yhdessä tekeminen on kivaa”, Nevalainen sanoo.
Yhteistyökumppanuus on opettanut tutkijoille myös uusia taitoja arjen työhön. Kokenut rahoitushakemusten kirjoittaja Nieminen on auttanut Nevalaista hiomaan hakemuksia toimivammiksi. Nieminen puolestaan on omaksunut Nevalaiselta delegoivamman työtavan.
”Kaikkea ei tarvitse tehdä itse, vaan muita osaajia voi ja kannattaa osallistaa”, Nieminen sanoo.
Kaksikko on puskenut töitä hyvällä menestyksellä, ja aikomuksena on laittaa entistä isompaa vaihdetta silmään. Tavoitteena on seuraavaksi syventyä magneettikuvauksessa käytettävän kuvausohjelman muokkaamiseen niin, että kuvausmenetelmästä tulee laitevalmistajasta riippumaton.
Rekrytoinnit jatkoprojektiin ovat käynnissä, ja hyvä tiimi kasvaa pian entistä paremmaksi.
Onnistujat:
Miika Nieminen
Työ: Oulun yliopistollisen sairaalan ylifyysikko, lääketieteellisen fysiikan professori Oulun yliopistossa
Koulutus: Lääketieteellisen fysiikan tohtori, erikoissairaalafyysikko
Motto: Katse kauas, rohkeasti eteenpäin vastoinkäymisiä pelkäämättä.
Mika Nevalainen
Työ: Radiologian professori Oulun yliopistossa, Pohjois-Pohjanmaan hyvinvointialueen ja Oulun yliopiston yhteisen tutkimuskeskittymän MRC Oulun johtaja ja sivuvirkainen ylilääkäri
Koulutus: Lääketieteen tohtori, radiologian erikoislääkäri
Motto: Less is more.