Vuonna 1895 Wilhelm Röntgen testasi keksimäänsä säteilyyn perustuvaa teknologiaa ja sai kätensä luut näkyviin kuvauslevylle. Tästä alkoi lääketieteellisten kuvantamismenetelmien kehitys, joka jatkuu edelleen.

Pinnalta pintaa syvemmälle

Kuvantaminen on olennainen osa nykyaikaista taudinmääritystä[1]. Kehon sisäisiä rakenteita voidaan tutkia ulkoisesti otettavien röntgenkuvien, tietokonetomografian (TT), magneettikuvien (MK) ja ultraääni- eli kaikukuvauksen avulla. Näillä voidaan havaita niin luunmurtumia ja pehmytkudosvammoja kuin kasvaimia ja nestekertymiäkin. Eri kuvantamismenetelmät hyödyntävät erilaisia teknologioita, esimerkiksi kaikuvaus analysoi ääniaaltojen heijastumista tutkittavasta kohteesta, kun taas röntgenkuvaus perustuu siihen, että röntgensäteet läpäisevät eri kudoksia eri tavoin, jolloin kuvassa näkyy vaalempia ja tummempia alueita. Kuvantamisen erikoislääkärit eli radiologit tekevät ja tulkitsevat kuvantamistutkimuksia.
 

Kehon rakenteiden lisäksi voidaan kuvantaa myös elimistön toimintaa, kuten verenkiertoa tai tiettyjen kudosten ja solujen aineenvaihdunnan aktiivisuutta. Doppler-ultraäänellä voidaan tutkia veren virtausta, mutta tarkemmin toimintaa voidaan tutkia positroniemissiotomografialla (PET). Siinä tutkittavan henkilön verenkiertoon annostellaan heikosti radioaktiivista ainetta, jonka kulkua ja aktiivisuutta kuvataan reaaliaikaisesti. Kun PET-tutkimus tehdään samanaikaisesti TT- tai MK-kuvauksen kanssa, saadaan tarkkaa tietoa sekä tutkittavan kohteen toiminnasta että rakenteesta. Näin voidaan esimerkiksi selvittää potilaan syöpäkasvaimen aktiivisuutta tai onko aivoissa merkkejä Alzheimerin taudista. Suomessa PET-tutkimukset on keskitetty yliopistosairaaloihin ja suurimpiin keskussairaaloihin, minkä lisäksi käytössä on yksi liikkuva PET-rekka.[2–4]

Potilaalle kuvantamismenetelmien kehittyminen ja lisääntyvä käyttö mahdollistaa kehon sisäisten vaivojen selvittelyn ja taudinmäärityksen usein ilman kirurgin veistä. Esimerkiksi monivammapotilaan trauma-TT-kuvauksen (pää, kaularanka ja vartalo sekä tarvittaessa raajat) rutiininomaisen käytön on todettu lyhentävän päivystyksessä vietettyä aikaa, muuttavan hoitosuunnitelmaa jopa viidenneksellä potilaista sekä vähentävän kuolleisuutta[5].

Kuvantamisella tietoa ja hoitoa

Jo 1800-luvun lopulla ymmärrettiin, että kuvantamisella saatu tieto mahdollistaa oikean hoidon valinnan. Ensimmäisessä maailmansodassa nobelisti Marie Curie tutki haavoittuneita sotilaita taistelukenttien läheisyydessä kuorma-autossa kuljetettavalla röntgenlaitteella, jolloin sotilaille saatiin oikea hoito jo rintamalla niin luunmurtumiin, kaasukuolioon kuin tuberkuloosiinkin[6]. Lääketieteen ja teknologian kehittyminen radiologian alalla mahdollistaa myös teranostiikan, jolla tarkoitetaan terapian eli hoidon sekä diagnostiikan eli taudinmäärityksen yhdistämistä. Tämä on erityisen mullistavaa syöpäpotilaille, jotka voivat PET-kuvantamisen aikana saada samalla myös yksilöllistä sädehoitoa syöpäkasvaimeensa[4,7].
 

Yksi tulevaisuuden kuvantamisen kehitysmahdollisuuksista on tekoälyn hyödyntäminen kuvien analysoinnissa. Vaikka tekoäly tuskin koskaan tulee täysin korvaamaan radiologien asiantuntemusta, nopeilla ja automatisoiduilla tekoälymenetelmillä voidaan tehostaa toimintaa sekä vähentää inhimillisiä virheitä[8]. Tekoälyyn perustuvat kuvankäsittelyalgoritmit mahdollistavat ihmissilmää tarkemman näkymän esimerkiksi pehmeän aivokudoksen hienovaraiseen liikkeeseen, jolloin voidaan entistä paremmin ymmärtää aivosairauksia ja traumamuutoksia sekä kehittää näiden diagnosointia[9].

Turussa päämajaansa pitävä Euro-BioImaging-verkosto sekä Turun PET-keskuksessa viime vuonna käyttöön otettu PET-MK-laitteisto [4,10] pitävät Suomen hyvin mukana kuvantamisen alan kehityksessä. Tulevaisuudesta voidaankin todeta toiminnallisen syöpäkuvantamisen professori Jukka Kemppaisen professoriluentoa lainaten: ”vain mielikuvitus on rajana”[7].

Lähteet:

1. Terveytesi tähdet: Diagnostiikka ennen ja nyt
2. Janatuinen T & Kemppainen J, 2020. PET-kuvantamisen menetelmät yleistajuisesti. Duodecim 2020;136(9):1062-7.
3. Ulvi V, 2019. PET-lääkevalmisteet paljastavat muun muassa syöpiä ja Alzheimeria. Sic!-lehti 2019:3-4. 
4. Knuuti J, 2020. PET-kuvantaminen tänään ja tulevaisuudessa. Duodecim 2020;136(9):1059-61. 
5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1126156/  
6. Koskinen S ym., 2021. Monivammapotilaan tietokonetomografia - miten kuvaan? Duodecim 2021;137(12):1303-1311. 
7. Kemppainen J, 2020. Professoriluento: Antimateria ja teranostiikka - modernin isotooppilääketieteen kulmakivet. Viitattu 30.8.2022. 
8. Huhtanen H ym., 2020. Tekoäly radiologiassa. Duodecim 2020;136(17):1957-64. 
9. Abderezaei J ym., 2021. Development, calibration, and testing of 3D amplified MRI (aMRI) for the quantification of intrinsic brain motion. Brain Multiphysics 2021: 2; 100022. ISSN 2666-5220. 
10. Turun yliopisto, 2021. Uusi koko kehon PET-kamera käyttöön Turun PET-keskuksessa. Mediatiedote 24.5.2022.