perjantai 22. maaliskuuta 2019

Tekoälystä uusia mahdollisuuksia lääketieteelliseen kuvantamiseen

Kirjoittaja: Helinä Heino



Tekoälyä olisi tarkoitus kyetä käyttämään lääkärin apuna, jolloin lääkäri saisi diagnoosin aikaiseksi nopeammin ja tarkemmin. Kuva Pixabayn kuvapankista.

Väestön ikääntyessä potilaista otettujen lääketieteellisten kuvien määrä on lisääntynyt ja samalla tutkimukset ovat monimutkaistuneet ja niihin liittyvät tiedot lisääntyneet. Tavallisesti radiologi tulkitsee kuvista mahdolliset löydykset omalla työasemallaan ja antaa lausunnon kuvan diagnoosista. Nykyisellään prosessi on aikaa vievä ja tämä aika on pois varsinaisesta potilastyöstä.

Tekoälyä olisi tarkoitus kyetä käyttämään lääkärin apurina, jolloin lääkäri saisi diagnoosin aikaiseksi nopeammin ja tarkemmin. Kuvantamisista saadut kuvat eivät ole täysin yksitulkintaisia, on otettava huomioon kunkin potilaan yksilöllinen fysiologia ja mahdolliset kuvausvirheet. Haasteet kuvien tulkinnassa tulevat ilmi erityisesti mammografiassa eli rintasyövän seulonnassa käytettävien röntgenkuvien tapauksessa. Jopa kokeneiden ammattilaisten on vaikea tulkita mammokuvien löydöksiä yksimielisesti. Seulotuista rintasyöpäepäilyistä jopa 3 % saa väärän positiivisen diagnoosin, joka aiheuttaa turhia kuluja terveydenhuollolle ja tarpeetonta ahdistusta yksilölle.
  
Myös magneettikuvien tulkinta alaselkäkivun yhteydessä aiheuttaa haasteita oikean diagnoosin löytämisessä. Alaselkäkipu on maailmanlaajuisesti merkittävin toimintakykyä alentava terveysongelma ja Suomessakin yksi tavallisimmista syistä hakeutua lääkärin vastaanotolle. Magneettikuvista tutkitaan selkäkipuisen nikamien rakennetta ja pyritään paikantamaan syy kivulle. Magneettikuvausta tarvitaan, jos epäillään jotakin vakavaa tai jos erityistä syytä kipuun ei löydy.

Tekoälyn avulla voidaan parantaa kuvanlaatua, jolloin kuville voitaisiin tehdä automaattinen kuva-analyysi. Ideana olisikin että tekoäly löytää kuvista diagnoosin kannalta mielenkiintoiset seikat ja antaa arvion saaduista havainnoista. Lääkäri voisi käyttäää tätä tietoa oman tulkintansa apuna. Parantuneen kuvanlaadun lisäksi voitaisiin pienentää merkittävästi kuvantamisesta aiheutuvaa säteilyannosta. Tässä AIDMEI- projektissa tullaan perehtymään tekoälyn hyödyntämiseen mammografiassa ja alaselkäkivun syiden selvityksessä.

AIDMEI -hankkeelle myönnetty rahoitus on kolmivuotinen, ja se on suuruudeltaan 525 000 euroa. Pääosa tutkimuksesta tehdään Oulun yliopiston lääketieteellisen kuvantamisen, fysiikan ja tekniikan tutkimusyksikössä yhteistyössä Oulun yliopistollisen sairaalan kanssa. Hankkeeseen osallistuvat Oulun yliopistosta professori Miika Niemisen lisäksi professorit Simo Saarakkala (Filosofian tohtori), Osmo Tervonen (Lääketieteen tohtori), Jaro Karppinen (Lääketieteen tohtori) ja Jarmo Reponen (Lääketieteen tohtori), sekä Helsingin yliopiston matematiikan ja tilastotieteen osasto teollisuusmatematiikan professori Samuli Siltasen johdolla.