Uutiset

Stetoskoopille korvaaja uuden ajan lääketieteellisestä apuvälineestä

Vital Signs -tutkimusryhmän kehittämä laite tuo tekoälyn avuksi diagnosointiin. Uusi laite voi mullistaa lääkärin tekemät rutiinitutkimukset.
Alexis Kouros, jolla on yllään valkoinen paita ja päässään kuulokkeet, tutkii edessään istuvan, paidattoman nuoren miehen rintakehää laitteella. Taustalla istuu kolmas mies työskentelemässä tietokoneella. Pöydällä on laitteita, joissa näkyy käyriä ja mittaustuloksia.
Alexis Kouros esittelee laitteen käyttöä, ”potilaana” projektin tekoälykehittäjä Eetu Vilkki ja tuloksia tarkastelemassa insinööri Aki Laakso. Kuva: Nita Vera.

Mitä tulee ensimmäisenä mieleen lääkärin ammatista? Luultavasti valkoinen takki ja lääkärin luotettavin työkalu, stetoskooppi. Yli 200-vuotias tutkimusväline on edelleen yksi lääkärin tärkeimmistä apuvälineistä, vaikka itse laite ei ole juuri kehittynyt sitten 1960-luvun. 

Aalto-yliopistossa on nyt kehitetty laite, joka voi tuoda tähän muutoksen. Laite analysoi tekoälyn avulla lukuisia kehon toimintoja ja tarjoaa lääkärille todennäköistä diagnoosia sekä ehdotuksia sopivimmiksi jatkotutkimuksiksi. 

Tutkijat uskovat, että laite voisi korvata stetoskoopin ja mahdollistaa entistä nopeammat ja tarkemmat diagnoosit. Laitetta kehittää Vital Signs -tutkimusryhmä.

Sairaalan arkea ulkopuolisen silmin

Laitteen kehitys sai alkunsa Aalto-yliopiston Biodesign-projektista, jonka konsepti on alun perin kehitetty Stanfordin yliopistossa. Ideana on, että monitieteinen tiimi asettuu sairaalaympäristöön tutkimaan siellä olevia tarpeita ja kehittämään niihin ratkaisuiksi teknologisia innovaatioita. 

Vital Signsin taustalla oleva tutkijaryhmä osallistui projektiin vuonna 2019 ja vietti neljä viikkoa HUSin Sydänasemalla. 

”Tiimissämme oli lääkäri, insinööri, ja kauppatieteilijä. Tehtävänä oli tarkastella asioiden tilaa sairaalassa ulkopuolisen silmin ja miettiä, millä tavalla juuri meidän osaamisemme voisi auttaa ratkaisemaan ongelmia,” Alexis Kouros sanoo. Hän on Vital Signs -tutkimusryhmää johtava lääkäri.

Yksi asia tuli sairaalan arjessa heti selväksi. Aika, jonka lääkäri ehtii viettää yksittäisen potilaan kanssa, on lyhyt. Siinä on usein tehtävä lukuisia tutkimuksia ja mittauksia, esimerkiksi sydämen ja keuhkojen kuuntelua stetoskoopilla.

”Stetoskooppi on ’tyhmä’, analoginen ja oikeastaan vanhanaikainen laite. Tiimimme tavoitteena oli tehdä siitä älykäs ja verkottunut. Tämä haluttiin tehdä sekä stetoskooppia tehostamalla että automatisoimalla muuta rutiininomaista tutkimusta”, Kouros kertoo. 

Vital Signsin kehittämä laite vastaa useisiin lääkärin tutkimustarpeisiin yhtä aikaa. Kouros vertaa stetoskooppia ja uutta laitetta lankapuhelimen ja älypuhelimen väliseen eroon. 

”Keksintömme konseptin kauneus on kuitenkin se, että lääkärin tai potilaan näkökulmasta tutkimustilanne tuntuu edelleen tutulta, siinä ei tapahdu suurta muutosta”, Kouros sanoo.

Konsultaatiota vaikka maailman toiselta puolen

Vital Signsin kehittämällä laitteella keuhkojen ja sydämen äänet tallentuvat äänitiedostona, jonka tekoäly analysoi. Lisäksi laite mittaa ruumiinlämpöä, hengitystiheyttä, happisaturaatiota, verenpainetta ja EKG:tä eli sydänsähkökäyrää. Kaikki tämä tallentuu suoraan digitaalisiin asiakirjoihin. Lääkärin ei tarvitse sanella mitään. 

Järjestelmä ehdottaa diagnooseja käyttäen tukenaan edellä mainittujen lisäksi esimerkiksi potilastietoja laboratoriotutkimuksista ja lääkityksestä. Lääkäri kuuntelee, vertailee ja voi myös konsultoida kollegoitaan lähettämällä tallenteen eteenpäin – vaikka maailman toisella puolella olevalle huippuasiantuntijalle.

”Lääkäriltä laitteen käyttö ei edellytä uusia kirjaamis- tai muita työvaiheita. Tämä on niin edistyksellinen muutos lääkärin perinteiseen työhön, että parannellusta stetoskoopista puhuminen ei tee laitteelle oikeutta”, Kouros sanoo.

Vital Signs -yrityksen kehittämä neliönmutoinen mittauslaite, joka antaa samaa informaatiota kuin stetoskooppi
Vital Signsin kehittämällä laitteella keuhkojen ja sydämen äänet tallentuvat äänitiedostona, jonka tekoäly analysoi. Kuva: Nita Vera.

Uusi laite on nyt kliinisessä tutkimuksessa, ja sitä on testattu jo sadalla ihmisellä. Tarkoituksena on lanseerata tuote tärkeimmille Euroopan markkinoille vuoden 2023 loppuun mennessä.

”Meillä on toimiva prototyyppi, ja kehitysreitti on selvä. Toivomme, että laite olisi yleisessä käytössä 5–10 vuodessa. Se tarkoittaisi uuden aikakauden alkamista kliinisessä potilastutkimuksessa. Kun diagnoosin tarkkuus paranee, lisätutkimusten tarve vähenee ja aikaa vapautuu muuhun.”
Sairaalaympäristöstä Slushin lavalle

Keksinnön myötä on perusteilla yritys, ja tiimi on verkostoitunut sekä sijoittajien että lääketieteellisten laitteiden sopimusvalmistajien kanssa teknologiatapahtumissa.

Vuoden 2021 Slush-tapahtumassa Vital Signs pääsi pitchauskilpailussa kahdenkymmenen parhaan joukkoon.

”Slush oli meille hyvää harjoitusta. Se patisti meidät valmistelemaan myyntipuheita ja markkinointimateriaaleja. Saimme paljon myönteistä palautetta ja kallisarvoisia kontakteja.”Tiimin tähtäimessä on kehittää laitetta niin, että siitä on apua myös telelääketieteessä. Käytössä on jo mobiiliapplikaatio, joka lähettää potilaan laitteen tekemät mittaukset eteenpäin lääkärille. Näin lääkäri saa arvokasta informaatiota ja suoria mittaustuloksia potilaan haastattelun lisäksi.

Tulevaisuuden suunnitelmissa on myös aurinkovoimalla toimiva laite avuksi maihin, joissa terveydenhoitojärjestelmä on heikko. Laitteesta olisi hyötyä esimerkiksi kehittyvissä maissa, joissa keuhkokuume on suurin alle viisivuotiaiden lasten kuolinsyy. Laite voisi algoritminsa avulla diagnosoida keuhkokuumeen jo varhaisessa vaiheessa.”

Kourosin toiveena on saattaa laite lääkärien käyttöön niin edullisesti kuin mahdollista – esimerkiksi niin, että käyttäjät maksaisivat vain laitteen tekemästä analyysista.

”Haluamme laitteen laajasti käyttöön maailmassa. Näin pystyisimme keräämään dataa, jonka avulla voimme sitten kehittää tietoja analysoivaa tekoälyä eteenpäin.”

Pelkän laitekehittämisen sijasta yrityksestä tulisi pitkällä tähtäimellä big data- ja analyysiyritys.

”Teknisiä laitteita on helppo kopioida, mutta datan kerääminen vaatii aikaa. Kun data sitten yhdistetään muihin saatavilla oleviin lähteisiin, kuten potilaskertomuksiin, tutkimustuloksiin, aiempiin diagnooseihin ja lääkeresepteihin, saadaan äärimmäisen arvokasta ja hyödyllistä tietoa. Ja sen myötä ehkä kykyä ennustaa tulevia oireita tai sairauksia.”

Teksti: Elsa Snellman
Kuvat: Nita Vera

Artikkeli on julkaistu Aalto University Magazinen numerossa 30 (issuu.com) huhtikuussa 2022.

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

A boy jumping on a mixed reality trampoline in Superpark
Aalto Magazine Julkaistu:

Liikkeelle kuin leikkien - digitaaliset pelit motivoivat liikkumaan

Trampoliinit ja kiipeilyseinät voivat koukuttaa käyttäjänsä uudella tavalla, kun niihin yhdistetään digitaalisia kikkoja.
Mustavalkoisessa arkistokuvassa Teuvo Kohonen istuu vanhanaikaisen tietokoneen äärellä.
Aalto Magazine Julkaistu:

Tekoälyn suomalainen pioneeri teki tiedettä unissaankin

Teuvo Kohonen loi 1980-luvulla tekoälytutkimuksen tärkeän merkkipaalun: itseorganisoituvan kartan.
Suureen kaarevaan telineeseen on kiinnitetty kamera, jossa on pitkä objektiivi. Se on kohdistettu keskellä olevaan tasoon, jossa on keltainen keraaminen esine. Pöytätason vieressä on suuri valaisin ja valkokangas sen edessä. Pöydän takana punaiseen t-paitaan pukeutunut henkilö säätää laitteistoa.
Aalto Magazine Julkaistu:

Valokuvausrobotti nostaa arkistokappaleet uuteen ulottuvuuteen

Miten siirtää keraaminen esine kolmiulotteisesti tietokoneen näytölle? Kuvaamalla se yltympäriinsä 360 asteen kulmassa ja digitoimalla muodot talteen. Työ onnistuu valokuvausrobotilla, joka raksuttaa Aalto-yliopiston uudessa Space 21 -tilassa.
Jussi Impiön valokuvaan on liitetty piirrokuvitettu elementti: hänen käsiensä välissä on korkea pinkka papereita.
Aalto Magazine Julkaistu:

Oho: Olipas haluttu pesti!

Jussi Impiö aloitti kesällä 2021 Aalto-yliopiston kestävän kehityksen toimintojen johdossa. Mutta vuonna 2009 hän setvi työmarkkinoita Afrikassa.