Jyväskylän yliopisto

Kone opetettiin seulomaan röntgenkuvasta varhaista nivelrikkoa ennustava piirre – voi säästää tarpeettomilta tutkimuksilta ja hoidoilta

Jaa

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.

Tutkija Anri Patron (oik.), dosentti Sami Äyrämö ja professori Juha Paloneva Keski-Suomen uuden keskussairaala Novan aulassa. Kuva: Jyväskylän yliopisto / Teemu Rahikka.
Tutkija Anri Patron (oik.), dosentti Sami Äyrämö ja professori Juha Paloneva Keski-Suomen uuden keskussairaala Novan aulassa. Kuva: Jyväskylän yliopisto / Teemu Rahikka.

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

Kuvat

Tutkija Anri Patron (oik.), dosentti Sami Äyrämö ja professori Juha Paloneva Keski-Suomen uuden keskussairaala Novan aulassa. Kuva: Jyväskylän yliopisto / Teemu Rahikka.
Tutkija Anri Patron (oik.), dosentti Sami Äyrämö ja professori Juha Paloneva Keski-Suomen uuden keskussairaala Novan aulassa. Kuva: Jyväskylän yliopisto / Teemu Rahikka.
Lataa
Polvinivelessä sääriluun yläpinnalla olevien väliharjujen terävöityminen voi olla merkki nivelrikosta. Kuva: Jyväskylän yliopisto
Polvinivelessä sääriluun yläpinnalla olevien väliharjujen terävöityminen voi olla merkki nivelrikosta. Kuva: Jyväskylän yliopisto
Lataa
Tutkija Anri Patron (vas.), dosentti Sami Äyrämö ja professori Juha Paloneva Keski-Suomen keskussairaala Novassa. Kuva: Jyväskylän yliopisto / Teemu Rahikka.
Tutkija Anri Patron (vas.), dosentti Sami Äyrämö ja professori Juha Paloneva Keski-Suomen keskussairaala Novassa. Kuva: Jyväskylän yliopisto / Teemu Rahikka.
Lataa

Tietoja julkaisijasta

Jyväskylän yliopisto
PL 35
40014 Jyväskylä

http://www.jyu.fi

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.

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.

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