Potilaan liikkeitä KKTT-kuvissa korjaava Planmeca CALM™ -algoritmi on tehnyt vahvan vaikutuksen alan ammattilaisiin. Hammasalan ensimmäinen loppukäyttäjille suunnattu liikeartefaktojen korjausratkaisu on saanut hammaslääkäreiltä ylistäviä kommentteja. Planmecan 3D-kuvantamisen asiantuntija Mikko Lilja kertoo, miten uraauurtava algoritmi sai alkunsa ja miksi jokainen hammaslääkäri voi hyötyä siitä.
”Kaikki meni aivan kuin omalla painollaan”, Mikko Lilja valottaa Planmeca CALM™ -algoritmin syntyhistoriaa. ”Perehdyin väitöskirjatutkimuksessani liikkeeseen tomografiakuvantamisen ongelmana. Kun kävi ilmi, että Planmeca oli kiinnostunut samasta problematiikasta, kaikki palaset loksahtivat paikoilleen.”
CALM on lyhenne sanoista Correction Algorithm for Latent Movement. Kyseessä on projektiogeometrian optimointialgoritmi, joka analysoi ja kompensoi potilaan liikettä KKTT-kuvissa. Tuloksena saadaan entistä parempia kuvia, jolloin uusintakuvauksia ei tarvita. Tämä säästää klinikan aikaa ja suojaa potilasta säteilyltä.
Ainutlaatuinen ratkaisu loppukäyttäjille
Potilaan liikehdintä kuvauksen aikana on yksi merkittävimmistä haasteista KKTT-tutkimusten kuvanlaadun kannalta, sillä se aiheuttaa kuvanlaatua heikentäviä artefaktoja.
”Tomografiarekonstruktiossa oletuksena on, että mittaukset – tässä tapauksessa siis KKTT-röntgenprojektiokuvat – ovat geometrisesti yhdenmukaisia”, Lilja selittää. ”Potilaan liikkuessa data ei enää täsmää, mikä näkyy rekonstruktion laadussa. Planmeca CALM™ palauttaa röntgenmittausten yhdenmukaisuuden seuraamalla potilaan liikettä, jolloin tuloksena saadaan terävämpi lopullinen kuva.”
Planmeca CALM™ -algoritmi toimii kaikkien volyymi- ja vokselikokojen kanssa ja pidentää rekonstruktion kokonaisaikaa vain n. 10–60 sekunnilla. Algoritmia voidaan käyttää kuvanoton jälkeen, mutta myös ennen kuvausta. Tämä mahdollistaa automaattisen korjauksen jo ennen kuvien tarkastelua Planmeca Romexis® -ohjelmistossa.
”Aikaisemmin hammaslääkärin täytyi lähettää epäonnistuneet kuvat valmistajalle tutkittaviksi tai uusia koko kuvaus. Planmeca CALM™ -algoritmin myötä tämä on historiaa. Olemme todella ylpeitä siitä, että Planmeca tarjoaa ensimmäisenä hammashoitolaitteiden valmistajana liikeartefaktojen korjausratkaisun loppukäyttäjille”, Lilja toteaa.
Huippuosaaminen kohtaa huipputeknologian
Lilja kertoo, että Planmeca oli suunnitellut jo pitkään loppukäyttäjille suunnatun potilaan liikkeen korjausalgoritmin kehittämistä. Hän itse sai projektin vastuulleen heti liityttyään Planmecan 3D-kuvantamistiimiin.
”Uskon, että ajoitus oli täydellinen kaikille osapuolille. Planmecalla on vertaansa vailla oleva asiantuntemus lääketieteellisestä kuvantamisesta ja kuvien rekonstruoinnista, ja minä olen perehtynyt syvällisesti liikekorjaukseen. Löimme siis viisaat päämme yhteen ja ryhdyimme hommiin.”
Kehitysprosessissa oli omat haasteensa. Erityisesti Planmecan KKTT-laitteisiin soveltuvan algoritmin kehittäminen vaati paljon ponnisteluja.
”Oma aikaisempi kokemukseni rajoittui teolliseen 2D-tomografiaan, jossa rekonstruktioajat ja kuvattavat kohteet ovat hyvin erilaisia kuin lääketieteellisessä kuvantamisessa. Vaikka ensimmäiset prototyyppitestit olivat rohkaisevia, meidän piti ratkaista lukuisia haasteita, jotta uusi algoritmi soveltuisi hammaskuvantamiseen”, Lilja kertoo. ”Onneksi sain paljon apua osaavilta kollegoiltani, joiden ansiosta pystyin keskittymään ydinongelmaan.”
Lopullisen tuotteen julkistus tapahtui IDS-tapahtumassa Kölnissä keväällä 2017 ja herätti paljon innostusta ja kohinaa alan ihmisten keskuudessa.
Parantaa kuvan kuin kuvan laatua
Planmeca CALM™ tarjoaa monia hyötyjä hammaskuvantamiseen. Algoritmi on erityisen käytännöllinen kuvattaessa tavallista levottomampia potilaita, kuten lapsia, erityispotilaita tai iäkkäitä henkilöitä. Liljan mukaan algoritmi voi kuitenkin parantaa minkä tahansa kuvan laatua.
”Toisessa ääripäässä ovat tietysti kuvat, joissa potilas on liikkunut niin paljon, että kuva olisi käyttökelvoton ilman Planmeca CALM™ -algoritmia. Oman kokemukseni mukaan algoritmi kuitenkin kohentaa kuvanlaatua myös sellaisissa tapauksissa, joissa ei heti tulisi ajatelleeksi, että potilas on liikkunut merkittävästi”, Lilja kertoo.
”Tärkeintä on, että liikekorjaus voidaan tehdä talon sisällä ilman uusintakuvauksia tai kuvien lähettämistä valmistajalle. Kun hammaslääkäri pystyy tekemään tarvittavan korjauksen itse, lopputuloksena on tarkempi diagnoosi, aikaa ja rahaa säästyy ja potilaan saama säteilyannos jää pienemmäksi.”
Positiivista palautetta hammaslääkäreiltä
Planmeca CALM™ on saanut hammaslääkäreiltä ylistäviä lausuntoja lanseerauksensa jälkeen. ”Olemme saaneet tähän mennessä todella positiivista palautetta asiakkailta. On ollut mieltä lämmittävää kuulla, että algoritmin eteen tekemämme kova työ kantaa hedelmää”, Lilja toteaa.
”Joku on kuulemma testannut algoritmin toimintaa jopa pääfantomia ravistelemalla! Kaikki testit ovat osoittaneet, että algoritmi todella täyttää tehtävänsä. Se tuntuu hienolta.”
Planmecan tutkimusosasto toisti pääfantomin heilutuskokeen seuraavin tuloksin:
Kuva 1
Alkuperäinen rekonstruktio erittäin matalalla säteilyannoksella
Kuva 2
Rekonstruktio Planmeca AINO™ -kohinansuodatuksen jälkeen*
Kuva 3
Rekonstruktio Planmeca CALM™ -liikekorjauksen ja Planmeca AINO™ -kohinansuodatuksen jälkeen
*Planmeca AINO™ poistaa kohinaa KKTT-kuvista hävittämättä diagnostisesti tärkeitä yksityiskohtia
Englanninkielinen alkuperäisteksti: Daniel Purssila ja Aleksandra Nyholm
Kuva: Päivi Telenius