Digipatologiasta on kertynyt vuodessa erinomaisia tuloksia
13.9.2022
Fimlabin patologian laitoksella on skannattu histologiset näytteet jo vuoden ajan. Työskentely on tehostunut monin tavoin, mikä alkaa näkyä asiakkaille muun muassa aiempaa nopeampana palveluna. Lähitulevaisuudessa tekoäly tuo apua diagnostiikkaan.
Yhteishankintana Varsinais-Suomen ja Vaasan sairaanhoitopiirien sekä SataDiagin kanssa toteutettu digipatologiaan siirtyminen on ollut valtava muutos Fimlabissa. Kompleksiseen kokonaisuuteen on liittynyt runsaasti koordinointia eri IT-toimijoiden kanssa, jotta laitteet ja eri järjestelmät on saatu toimimaan yhteen.
Fimlabilla on käytössään maailman huipputeknologiaa edustavat palvelinohjelmistot ja skannerit. Kaikista Fimlabin erikoisaloista patologia tuottaa eniten dataa: vuodessa skannataan noin 370 000 näytelasia, mikä tarkoittaa yhteensä noin 0,5 petatavua* dataa.
– Suuri datamäärä edellyttää palvelimilta skaalautuvuutta tiedon käsittelyssä. Järjestelmien on oltava tehokkaita ja puskettava tietoa nopeasti patologien työskennellessä, havainnollistaa patologi Teemu Tolonen.
Digitaalinen katselujärjestelmä on korvannut mikroskoopit vuodessa lähes tyystin. Digikuva peittoaa näytelasin käyttömahdollisuuksiltaan monin tavoin. Skannerin kamera kuvaa näytteen näkymä näkymältä ja lopulta liittää ne yhteen ikään kuin laajaksi panoraamakuvaksi. Lopputuloksena näytteestä saadaan valtava, jopa kahden miljardin pikselin kokoinen kuva.
Hyötynä nopeus ja paikkariippumattomuus
Kansainvälisten raporttien mukaan digitaalisuus tehostaa patologien työtä tällä hetkellä noin 15–25 prosenttia. Analytiikka ruudulta on nopeaa ja vanhoja näytteitä voidaan hakea digitaalisesta kuva-arkistosta esille jopa kahdessa sekunnissa. Tästä on apua muun muassa moniammatillisissa hoitokokouksissa, kun tapauksia demonstroidaan kuvanhallintajärjestelmän kautta.
– Paikasta riippumaton konsultaatio nopeuttaa työskentelyä, kun näytelasien siirtämisen sijaan voidaan kollegalle jakaa kuva katselunäkymässä. Digikuviin voidaan myös helposti tehdä merkintöjä, joihin voidaan palata myöhemmin hoitopolun varrella, perustelee Tolonen.
Fimlabin patologit siirtyivät joustavasti ja vapaaehtoisuuteen perustuen omilla aikatauluillaan digipatologian puolelle. Kaikille patologeille hankittiin työpaikalle tehotyöasemat ja tehokannettavat kotiin etätyöskentelyä varten. Laitteisiin asennettiin peliteollisuudessa kehitetyt tehokkaat näytönohjaimet, joiden avulla jättimäisten kuvien selailu on sujuvaa.
Tekoäly mullistaa patologian
Myös tekoälyrintamalla on tapahtunut huomattavaa kehitystä viimeisen seitsemän vuoden aikana. Tekoäly soveltuu hyvin yleisimpien kasvaintyyppien ja esimerkiksi helikobakteerin analysointiin. Jotkut algoritmit tunnistavat syövän ja osaavat arvioida aggressiivisuusasteen vähintään yhtä hyvin kuin patologi. Erilaiset mittaukset esimerkiksi kasvaimen kokoon ja resektiomarginaaleihin liittyen tapahtuvat nopeasti ja tarkasti.
– Meillä on tarkoitus hankkia sopiva portfolio tekoälyalgoritmeja diagnostiikan avuksi esimerkiksi rinta-, eturauhas- ja mahasuolikudoksiin. Pilotoimme parhaillamme eturauhaskoepalojen tekoälyanalytiikkaa, ja tulokset ovat hienoja, toteaa Tolonen.
Kun integraatiot lisääntyvät ja algoritmit kehittyvät, tekoäly tulee mullistamaan diagnostiikan ja opetustyön. Digipatologian arkipäiväistyessä ei jatkossa enää puhuta digipatologiasta vaan patologiasta.
* Mittayksiköt: 1 PB = 1000 TB = 1 000 000 GB = 1 000 000 000 MB
Patologiassa alkaa digitaalinen aikakausi
22.2.2021
Fimlabin patologian osastolla työskentelee lähes sadan hengen asiantuntijatiimi Tampereen keskuslaboratoriossa sekä Kanta-Hämeen ja Päijät-Hämeen laboratorioissa. Erikoisalaa johtaa patologian erikoisalajohtaja Mika Tirkkonen, joka on ollut Fimlabin leivissä jo vuodesta 2000 lähtien.
Mika Tirkkonen kiinnostui syöpätutkimuksesta jo opiskeluaikana, koska sairaus on genominen ja pohjautuu dna-vaurioihin.
– Koin syöpätutkimuksen tärkeäksi ja haastavaksi sairauden yleisyyden vuoksi, ja olin optimistinen tutkimustyön kehittymisen suhteen. Syövän arvoitusta ei ole kuitenkaan ratkaistu, joten työsarkaa riittää edelleen sekä diagnostiikan nopeuden että laadun suhteen.
Nyt tutkimustyöhön on tulossa kaivattu kehitysloikka digipatologian myötä. Patologian erikoisalalla käynnistetään uraauurtavaa teknologista muutosta, joka on ensimmäinen laatuaan Suomessa.
Digipatologiassa hyödynnetään tekoälyä
Kuluvan vuoden aikana Fimlabin histologia muuttuu kokonaisuudessaan täysin digitaaliseksi, kun tuotanto saadaan käynnistettyä kesän aikana. Sytologian puolella siirtymä tapahtuu 2022 vuoden aikana, koska sytologiaa on vaikeampi digitoida tutkimustyön moniportaisuuden vuoksi.
– Rakennamme yhteistyössä Varsinais-Suomen, Vaasan ja Porin sairaanhoitopiirien kanssa digitaalista alustaa, jotta saamme koottua riittävästi materiaalia algoritmien neuroverkko-oppimista varten. Se mahdollistaa algoritmien opettamisen ja tehokkaan käytön syövän diagnostiikassa. Patologian tulevan digitaalisen aineiston potentiaali on valtava, Tirkkonen kertoo.
Tekoälyä hyödyntämällä voidaan yhdenmukaistaa laatua, poistaa virheitä ja luoda uusia hoitoon vaikuttavia parametrejä. Tekoäly tuo mukanaan myös uutta diagnostiikkaa, jota ihmissilmä ei havainnoi. Esimerkiksi targetoidun hoidon mutaatiot voitaisiin tunnistaa ilman mutaatiotestiä.
Näytteiden etäkonsultointi ajasta ja paikasta riippumatta nopeuttaa toimintaa ja auttaa vastaamaan aikataulupaineisiin, joita syntyy erityisesti targetoidussa syövänhoidossa. Tekoäly on kuitenkin vain erinomainen työkalu, joka ei voi korvata ihmisiä diagnostiikassa.
OneFimlab harmonisoi toimintoja
Digipatologian ohella kevään aikana edistyy myös OneFimlab-hanke IT-järjestelmien ja palvelutoimintojen harmonisoimiseksi. Yhtenäinen IT-ympäristö tuo selkeyttä ja tehokkuutta, minkä ansiosta asiakkaita pystytään palvelemaan entistä tasalaatuisemmin koko Fimlabin toiminta-alueella. Monivuotinen hanke vaatii paljon resursseja, mutta mahdollistaa jatkossa entistä paremman integraation uusiin järjestelmiin.
Koronasta johtuneet nopeat muutokset sävyttivät patologian viime vuotta. Esimerkiksi henkilöstön töitä piti uudelleenorganisoida ja näytteenottoa priorisoida eri tavoin. Tirkkonen ennustaakin tästä keväästä varsin vilkasta koronan aiheuttamien viivästysten vuoksi. Nyt on aika maksaa takaisin kertynyttä hoitovelkaa, jonka odotetaan tasaantuvan vasta vuoden 2022 aikana.
Pandemian aiheuttamista haasteista huolimatta Tirkkonen sai viime vuonna suoritettua Executive MBA (EMBA)-tutkinnon, joka antaa uusia eväitä johtamistyöhön.
– Kehitämme patologian osaston työskentelyä pitkäjänteisesti vastuullisuuteen ja oikeudenmukaisuuteen perustuen. Työn kompleksisuus ja hektisyys tuovat omat haasteensa myös rautaisille ammattilaisille, joten meidän on jatkuvasti oltava hereillä ja mentävä eteenpäin.