Spektrikuvantamalla tietoa biopintojen rakenteesta
Optisten spektrien mittaaminen esimerkiksi iholta tai hampaasta on haastavaa. Jyväskylän yliopiston, VTT:n, Vaasan yliopiston ja Helsingin yliopistollisen keskussairaalan yhteinen tutkimushanke sai rahoituksen Suomen Akatemian RADDESS -ohjelmasta. Tutkimushankkeessa kehitetään optisia laitteita ja laskennallisia menetelmiä, joilla voidaan syväkuvantaa ja mallittaa biologisia pintoja. Tavoitteena on kehittää pieniä ja helppokäyttöisiä mittalaitteita, joilla voidaan myös laskea pintamallit nopeasti ja energiatehokkaasti.
Ihmisen ihossa on kerroksellinen rakenne, joka johtaa valoa eri aallonpituuksilla syvemmälle kudosrakenteeseen. Se on erinomainen esimerkki monimutkaisesta biopinnasta, jonka rakenne esimerkiksi ihosyövässä on hyvä diagnostinen indikaattori. Hankkeessa kehitettävää laitetta ja ohjelmistoa testataan ihon ja hampaiden kuvantamiseen. Tavoitteena on mallittaa sekä ihon että hampaiden rakennetta ja tunnistaa ihosyöpiä ja kariesta kudoksesta.
- Olemme kukin tahoillamme tehneet aiemmin tutkimusta spektrikuvantamisen parissa, toteaa tutkimuskonsortion johtaja Ilkka Pölönen Jyväskylän yliopistosta.
- Näissä tutkimuksissa olemme huomanneet, että geometrisesti monimutkaiset pinnat pitää käsitellä sekä kuvattaessa että analysoitaessa eri tavalla kuin tasaiset pinnat, Pölönen jatkaa.
Hanketta koordinoivassa Jyväskylän yliopiston spektrikuvantamislaboratoriossa kehitetään nopeita ja tarkkoja numeerisia menetelmiä kuvattujen kohteiden väriaineiden tunnistamiseen. Teknologian tutkimuskeskuksessa (VTT) kehitetään MEMS-Fabry-Perot interferometreihin pohjautuvaa erittäin pienikokoista spektrikameraa. Vaasan yliopistossa tutkitaan FPGA ohjelmoinnin tuomaa hyötyä datan nopeassa ja energiatehokkaassa laskennassa. Helsingin yliopistollisen keskussairaalan Ihotautien klinikalla suoritetaan laitteen validointia kliinisissä potilastutkimuksissa.
Hanke on nelivuotinen ja konsortion kokonaisbudjetti on yli miljoona euroa.
Lisätietoja:
Dosentti, Ilkka Pölönen, Jyväskylän yliopisto, ilkka.polonen@jyu.fi, puh. 0400 248 140
Johtavatutkija, Heikki Saari, VTT, heikki.saari@vtt.fi
Professori, Jarmo Alander, Vaasan yliopisto, jal@uwasa.fi
Professori, Annamari Ranki, HYKS Iho- ja allergiasairaala, annamari.ranki@hus.fi
Kuva: Dosentti Ilkka Pölönen ja hyperspektrikamera (kuvaaja: Petteri Kivimäki).