Kone opetettiin seulomaan röntgenkuvasta varhaista nivelrikkoa ennustava piirre – voi säästää tarpeettomilta tutkimuksilta ja hoidoilta
Jyväskylän yliopiston ja Keski-Suomen Sairaanhoitopiirin tutkijat kehittivät yhteistyössä tekoälypohjaisen neuroverkon tunnistamaan uusi varhaisen polvinivelrikon piirre röntgenkuvista. Tekoäly onnistui tekemään lääkärin kanssa yhteneväisen diagnoosin 87% tapauksissa. Tulos on tärkeä, koska röntgenkuva on varhaisen nivelrikon ensisijainen diagnostiikkamenetelmä polven nivelrikossa. Varhaisen vaiheen diagnoosi voi säästää potilaan tarpeettomilta tutkimuksilta, hoidoilta ja jopa tekonivelleikkaukselta.
Nivelrikko on maailman yleisin nivelvaiva, joka aiheuttaa Suomessa vuosittain jopa 600 000 lääkärikäyntiä. Sen on arvioitu aiheuttavan vuosittain jopa miljardin euron arvoiset menetykset kansantaloudelle.
Jyväskylän yliopiston Digitaalisen terveysälyn laboratoriossa, osana AI Hub Keski-Suomi -hanketta kehitetty tekoälymenetelmä hyödyntää maailmalla laajasti käytettyä neuroverkkopohjaista teknologiaa. Uusi menetelmä opetettiin tunnistamaan röntgenkuvista nivelrikon varhainen piirre, joka ei vielä kuulu diagnostiikassa käytettyihin kriteereihin, mutta ortopedit pitävät sitä varhaisvaiheen nivelrikon merkkinä.
– Projektimme pyrkimyksenä oli opettaa tekoäly tunnistamaan röntgenkuvasta nivelrikkoa ennustava piirre, jonka kokeneet lääkärit ovat aiemminkin pystyneet silmämääräisesti erottamaan kuvasta, kertoo menetelmän kehittämisestä vastannut tutkija Anri Patron.
Käytännössä tekoäly pyrkii tunnistamaan kuvasta ovatko ihmisen polvinivelessä sääriluun yläpinnalla olevat väliharjut terävöityneet vai eivät. Jos väliharjut ovat terävöityneet niin se voi olla merkki nivelrikosta.
Menetelmän luotettavuutta arvioitiin yhdessä KSSHP:n erikoislääkäreiden kanssa.
– Tekoälymallin kehityksessä käytettiin noin 700 röntgenkuvaa, malli validoitiin noin 200 kuvalla. Tekoäly onnistui tekemään lääkärin kanssa yhteneväisen arvion terävöitymisestä 87% tapauksissa, mikä on lupaava tulos, Patron kuvailee.
Tekoälyn avulla voidaan tukea nivelrikon varhaista diagnosointia perusterveydenhuollossa
Jyväskylän yliopiston digitaalisen terveysälyn laboratorion johtaja dosentti Sami Äyrämö kertoo nivelrikon varhaiseen diagnoosin tähtäävän tekoälymenetelmäkehittämisen olevan kansainvälisestikin aktiivista.
– Polven nivelrikon havaitsemiseen on aiemmin kehitetty useampia tekoälymalleja, jotka pystyvät tunnistamaan pitkälle edenneet tapaukset, jotka ammattilaisten on muutoinkin helppo tunnistaa.
Nykymenetelmienherkkyys ei vielä riitä alkuvaiheessa olevan sairauden tunnistamiseen. Nyt kehitetyllä menetelmällä pyritään edistämiseen etenkin varhaista tunnistamista röntgenkuvista, mille on suuri tarve.
Tavoitteena on, että tulevaisuudessa tekoäly pystyisi osoittamaan polven nivelrikon ensimmäisiä merkkejä röntgenkuvasta, jolloin ensidiagnoosin voisi tehdä myös entistä useammin terveyskeskuslääkäri.
Projekti tehtiin yhteistyössä Keski-Suomen sairaanhoitopiirin kanssa, jonka johtaja ja kirurgian professori Juha Paloneva sanoo, että varhaisessa vaiheessa havaittua nivelrikkoa voidaan hoitaa tehokkaasti.
– Jos diagnoosi pystytään tekemään varhaisessa vaiheessa, vältytään epävarmuudelta siitä mistä on kyse sekä kalliilta tarpeettomilta tutkimuksilta, kuten magneettikuvaukselta. Lisäksi kansalaista voidaan motivoida toimenpiteisiin, jotka voivat hidastaa tai jopa pysäyttää oireisen nivelrikon etenemisen. Parhaassa tapauksessa potilas säästyy tekonivelleikkaukselta, Paloneva kertoo.
Lisätietoa
Tutkija Anri Patron
anri.a.patron@jyu.fi
Dosentti Sami Äyrämö
Digital Health Intelligence laboratorion johtaja
sami.ayramo@jyu.fi
050 325 5685
Kirurgian professori Juha Paloneva
Keski-Suomen sairaanhoitopiirin johtaja
050 336 3695
Digitaalisen terveysälyn laboratorio toimii Jyväskylän yliopiston informaatioteknologian tiedekunnassa. Laboratorion tavoitteena on kehittää älykkäitä tietoon perustuvia ratkaisuja reaalimaailman ongelmiin, jotka ovat keskeisiä ihmisten terveyden ja hyvinvoinnin edistämisen kannalta. AI Hub Keski-Suomi -hanke on saanut tukea Euroopan aluekehitysrahastolta (EAKR).
Tutkimusartikkeli Patron, A., Annala, L., Lainiala, O., Paloneva, J., & Äyrämö, S. (2022). An Automatic Method for Assessing Spiking of Tibial Tubercles Associated with Knee Osteoarthritis. Diagnostics, 12(11), Article 2603. https://doi.org/10.3390/diagnostics12112603
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Teemu RahikkaViestinnän asiantuntija
Puh:+358 50 469 9377teemu.m.rahikka@jyu.fiKuvat
Tietoja julkaisijasta
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Panostukset T&K-menoihin kasvattaneet merkittävästi maakuntien bruttokansantuotetta - nopeinta kasvu on ollut Pohjois-Pohjanmaalla ja Pirkanmaalla2.2.2023 15:00:00 EET | Tiedote
Suomessa on osana kansallista strategiaa lisätty tutkimus- ja kehitystoimintaan liittyviä panostuksia yli 20 prosentilla vuosien 2017–2021 välillä. Tarkastelukaudella yritysten osuus T&K-menoista on kasvanut tavoitteiden mukaisesti. Panostukset ovat auttaneet kasvattamaan sekä kansallisen tason että maakuntien bruttokansantuotetta. Nopeimmin bruttokansantuote on kasvanut Pohjois-Pohjanmaalla, Pirkanmaalla ja Pohjanmaalla. Kansallisella tasolla lähes 50 % kaikista T&K-menoista kohdistuu Uudenmaan maakuntaan.
Uusi oppimisympäristö demokratian opiskeluun lukiokoulutuksessa2.2.2023 10:20:00 EET | Tiedote
Vahva demokratia edellyttää kansalaisilta sitoutumista demokraattisiin arvoihin, taitoja, kuten kriittistä asennetta sekä tietoa ja ymmärrystä demokratiasta. Näiden lisäksi tarvitaan demokratialle myönteistä asennetta, kuten avoimuutta ja vastuuta. Näitä kaikkia voi opiskella Iitin lukion ja Jyväskylän yliopiston opettajankoulutuksen yhteistyössä kehitetyssä oppimisympäristössä.
Liikunta jää vanhemmilta helposti lapsiperhearjen jalkoihin2.2.2023 08:00:00 EET | Tiedote
Vanhempien liikunnan harrastaminen vähenee heti ensimmäisen lapsen syntymän jälkeen, selviää Jyväskylän yliopistossa tehdyssä tutkimuksessa. Kestävyysliikuntasuosituksen saavuttavien osuus palautui kuitenkin keski-ikään mennessä samalle tasolle kuin mitä se oli ollut ennen lasten saantia.
Yli puolet suomalaisnuorista seuraa uutisia perinteisen median digisovelluksista2.2.2023 01:00:00 EET | Tiedote
Nuorten ajatellaan lukevan hyvin vähän perinteisiä uutisia ja kuluttavan aikansa lähinnä sosiaalisessa mediassa. Tuore kyselytutkimus kuitenkin osoittaa, että yli puolet suomalaisista teini-ikäisistä käyttää perinteisen median verkkosivuja ja digisovelluksia uutislähteenä melko usein. Kolmasosa nuorista silti lukee uutisia harvoin ja törmää uutisiin yleensä sattumalta sosiaalisessa mediassa, mikä voi altistaa heidät helpommin väärälle tiedolle ja valeuutisille.
Leena Paaskoski museologian työelämäprofessuuriin1.2.2023 13:30:03 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston rehtori Keijo Hämäläinen on kutsunut ensimmäisen humanistisen työelämäprofessorin lisäämään museologian ja museoalan vuorovaikutusta ja yhteistyötä. 2.1.2023 tehtävässä on aloittanut dosentti Leena Paaskoski.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme