Takaisin

Spektrikuvantaminen kertoo hampaan kunnosta yllättävän paljon

Spektrikuvantaminen kehittyy huimaa vauhtia. Kun mikroskooppi, kamera, valaistus ja etenkin tiedonhallinta saadaan optimoitua, voidaan kuvantamista hyödyntää monella tavalla, kuten esimerkiksi tutkittaessa säteilyterapian vaikutusta leukaluuhun ja hampaisiin.

Juuri päättynyt Itä-Suomen yliopiston CSIBIOMED -hanke oli osa Tekesin Innovatiiviset kaupungit (INKA) ohjelmaa, ja siinä olivat mukana yliopiston eri yksiköiden lisäksi Planmeca, Olapcon (Arcusys) ja Olympus. Monen yksikön yhteinen projekti toteutettiin SIB Labs -yksikössä.

Lyhyestä kestostaan huolimatta hankkeessa ehdittiin saada paljon aikaan: tehtiin laite- ja prototyyppikehitystä, työkaluja tiedonhallintaan ja -analyysiin, ja kehitettiin jopa kokonaan uusi tiedostomuoto tutkimuskäyttöön.

- TIFF-pohjainen kuvaformaatti tarjoaa nyt myös esikatselukuvia, ja niitä voidaan selata vaikka Windows Photo Viewerin avulla, sekä lisätä tiedostoihin metadataa. Ja mikä parasta, kaikki tiedot voidaan nyt tallentaa yhteen tiedostoon, kertoi post doc -tutkija Pauli Fält hankkeen loppuseminaarissa Kuopiossa.

- Spektrikuvatietokannassamme on nyt uudet hyvät hakumahdollisuudet. Teimme myös mikroskoopin modifiointia spektri- ja fluoresenssikuvantamista varten. Saimme erikoismikroskoopin lainaksi Olympukselta Japanista.

Mikroskooppiin rakennettiin ulkoinen valolähde, jossa on mahdollista muuttaa valon aallonpituutta ja tuottaa esimerkiksi UV-säteilyä. Kuvia otettiin monenlaisilla kameroilla, muun muassa RGB-kameralla. Yhden kuvan ottaminen kestää yhden minuutin ajan, koska kamera kuvaa kohteen yksi kaista kerrallaan.

- Tutkimme täällä Kuopiossa muun muassa säteilyterapian vaikutuksia ihmisen hampaisiin ja leukaluuhun. Tämä on tällä hetkellä kuuma tutkimusaihe, josta ei vielä tiedetä paljon, sanoi Fält.

Spektrikuvantamisen avulla hammasnäytteistä pystyy näkemään aivan uudella tavalla esimerkiksi kariesta ja muutoksia hampaan rakenteessa.

- Tavoitteena on optimaalisten aallonpituuksien löytäminen, sen jälkeen voidaan alkaa kehittää optimoitua valoa ja kameraa, erityisesti kustannus- ja nopeusoptimoituina ratkaisuina, totesi tietojenkäsittelytieteen laitoksen johtaja, professori Markku Hauta-Kasari.

- Spektrikuvantamista voidaan hyödyntää myös esimerkiksi kasvibiologiassa, kun tutkitaan ympäristöstressiä.

 

Spektrikuvantamisesta kehitetään työkalua kliiniseen tutkimukseen

Hankkeen yhteistyökumppanit Planmeca, Olapcon ja Olympus ovat olleet tyytyväisiä saavutetuista tavoitteista.

- Multispektrikuvantamisen odotetaan olevan avainteknologiaa big data -analyysin sensoriverkoston kehittämisessä. Tämän projektin kautta saimme nyt tietoa perusteknologiasta ja parametrien käytettävyydestä. Voimme käyttää tätä tietoa omassa tuotekehityksessämme, sanoi Dr Susumu Kikuchi Olympukselta.

- Avoin ja ennakkoluuloton ajattelu on erityisen tärkeää tuotekehityksessä tulevaisuudessa.

Planmecan tutkimuksesta ja kehityksestä vastaava johtaja Vesa Varjosellekin vuosi spektrikuvantamistutkimuksen parissa on ollut mielenkiintoinen.

- Haluan työskennellä lähellä markkinoita. Kiinnostus spektrikuvantamiseen on vahvaa, sillä se tulee muuttamaan maailmaa ja erityisesti nykyisen röntgenkuvauksen merkitystä, Varjonen sanoi.

- Toivomme tutkimuksen vielä jatkuvan Itä-Suomen yliopiston kanssa.

- Tämä projekti on tuonut kokonaan uuden näkökulman oraaliseen diagnosointiin, lisäsi dosentti Arja Kullaa Itä-Suomen yliopiston hammaslääketieteen yksiköstä.

- Nyt on tultu eteenpäin suuri askel kohti käytännön työtä. Spektrikuvantaminen on uusi työkalu, ja aiomme jatkaa sen kehittämistä kliinisen sovelluksen löytämiseksi.

Teksti: Marianne Mustonen
Kuva: Raija Törrönen