Lappeenrannan teknillinen yliopisto (LUT) kehittää terveydenhuollon uusia ratkaisuja. Tietotekniikan osaston konenäön ja hahmontunnistuksen laboratorio (MVPR) koordinoi ImageRet-projektikonsortiota, missä silmänpohjakuvaa analysoimalla hoidetaan diabetesta aiempaa tehokkaammin.
LUT:n professori Heikki Kälviäinen on ImageRet-projektin vastuullinen johtaja ja projektipäälliköinä toimivat professori Joni Kämäräinen ja tekniikan tohtori Lasse Lensu. Hankkeen muut osapuolet ovat Joensuun yliopiston Väritutkimusryhmä tutkimusjohtaja Markku Hauta-Kasarin johdolla ja Kuopion yliopiston Silmätautien klinikka professori Hannu Uusitalon johdolla. ImageRet on osa TEKES:n FinnWell-teknologiaohjelmaa.
Diabetes yleistyy
Diabetes on merkittävästi yleistyvä sairaus, jota arvioiden mukaan sairastaa noin puoli miljoona suomalaista ja heistä puolet tietämättään. Diabetes jakautuu nuoruustyypin (tyyppi 1) ja aikuistyypin diabetekseen (tyyppi 2), joille yhteistä on liian korkea verensokeripitoisuus johtuen insuliinin erityksen loppumisesta, määrän riittämättömyydestä tai vaikutuksen heikkenemisestä.
Hoitamattomana pitkälle edennyt diabetes aiheuttaa liitännäissairauksia silmissä, munuaisissa ja hermoissa sekä sydän- ja verenkiertoelimistössä. Diabeteksen aiheuttamien liitännäissairauksien seuraukset antavat yleensä aihetta epäillä diabetesta, mutta itse todentaminen suoritetaan verensokeripitoisuudesta.
Tuntuvien kansantaloudellisten hoitokustannusten rajoittamiseksi tulee uudet diabeetikot löytää varhaisessa vaiheessa riskiryhmien systemaattisella seulonnalla. Varteenotettavimpana seulontavaihtoehtona pidetään silmänpohjakuvausta, jossa silmän verkkokalvosta otetaan digitaalisia kuvia. Diabeteksen vaikutukset näkyvät muutoksina tautiin sairastuneen silmänpohjassa jo varhaisessa vaiheessa.
Toistaiseksi silmänpohjakuvien seulonta tapahtuu silmälääkärien toimesta, mutta automaattisella seulonnalla esimerkiksi ikävuositarkastusten yhteydessä pystyttäisiin toteuttamaan huomattavasti kattavampia seulontoja. Toistaiseksi potilaskäyttöön soveltuvia automaattisia järjestelmiä ei ole olemassa.
Seulonta automaattiseksi
ImageRet-tutkimushankkeessa kehitetään automaattiseen seulontaan soveltuvia ennakoivia ratkaisuja. Hanketta koordinoi Lappeenrannan teknillinen teknillinen yliopisto (LUT). Tietotekniikan sovelluksista vastaa LUT, silmälääketieteen osuudesta Kuopion yliopisto ja silmänpohjan kuvantamisen kehittämisestä Joensuun yliopisto. Tutkijakoulutettava, diplomi-insinööri Tomi Kauppi tekee väitöskirjansa tietotekniikan osuudesta.
Automaattinen seulonta perustuu silmänpohjakuviin merkityn asiantuntijatiedon tilastolliseen mallintamiseen. Seulonnassa potilaan silmäpohja kuvataan digitaalisesti ja analysoidaan vertaamalla silmänpohjakuvaa tilastolliseen malliin. Muutoksia taudin etenemistä voidaan seurata vertaamalla uusia silmänpohjakuvia aiemmin otettuihin silmänpohjakuviin ja muihin terveystietoihin. Seulontaa pystytään entisestään tehostamaan parantamalla silmänpohjakameran kuvantamistekniikkaa.
Tutkimushankkeessa käytetyt kuvat ja niihin liittyvä asiantuntijatieto on kerätty Kuopion yliopiston Silmätautien klinikalla ja kuva-analyysimenetelmät ovat kehitetty LUT:n tietotekniikan osaston konenäön ja hahmontunnistuksen tutkimusryhmän toimesta.
Lääketieteen käyttöön vaaditun tarkkuuden ja luotettavuuden täyttävän järjestelmän kehittämiseen tarvitaan vielä pitkäjänteistä tutkimusta, mutta tulevaisuudessa seulonta voi tapahtua esimerkiksi terveyskeskuksissa itsepalveluperiaatteella toimivilla automaattisilla kuvauskioskeilla, jotka analysoivat kuvat automaattisesti ja tarvittaessa ohjaavat potilaan jatkotutkimuksiin.
Lisätietoja:
Prof. Heikki Kälviäinen: 0405867552, etunimi.sukunimi@lut.fi
ImageRet-projekti: http://www.it.lut.fi/project/imageret/
Konenäön ja hahmontunnistuksen tutkimusryhmä: http://www.it.lut.fi/ip/research/mvpr/