Uutiset | 07/09/2022

Digitaalisista 3D-kuvista voidaan mitata keliakian suolivaurio tarkasti ja nopeasti

Digitaalisista 3D-kuvista pystytään nopeasti ja tarkasti mittaamaan esimerkiksi keliakian aiheuttaman suolivaurion aste. Röntgentomografiseen mikroskopiaan (mikro-CT) perustuvaa ohutsuolinäytteiden kuvantamista voidaan käyttää muun muassa keliakian diagnostiikan parantamiseen ja lääketutkimuksissa.

Tämä artikkeli on julkaistu ensimmäisen kerran lokakuussa 2020.

Keliakiadiagnoosi asetetaan nykyisin edelleen pääosin ohutsuolen koepalasta todetun suolinukkavaurion perusteella. Nukkavaurion luotettavaa analysointia varten potilaasta otetut tähystyskoepalat tulee leikata mikroskopiatutkimusta varten huolellisesti oikean mittaussuunnan saavuttamiseksi, mikä on työlästä ja vaatii erikoisosaamista.

– Uusintaleikkeitä joudutaan ottamaan usein, eikä luotettaviin mittaustuloksiin välttämättä siltikään päästä. Etenkin rajatapausten arviointi on vaikeaa, ja pahimmassa tapauksessa tulkintaongelmat voivat johtaa elinikäiseen virhediagnoosiin. Perinteinen tutkimustapa ei myöskään ole tarpeeksi herkkä lääketutkimuksia varten, kertoo professori Kalle Kurppa.

Tampereen yliopiston tutkijat kehittivät vuonna 2020 täysin uuden menetelmän ohutsuolinäytteiden kolmiulotteiseen kuvantamiseen.

Röntgensäteisiin perustuvalla mikro-CT laitteella voidaan kudosnäytteistä luoda jopa yhden mikrometrin tarkkuudella koko näytteen kattava 3D-rekonstruktio.

Menetelmä syntyi, kun Tampereen yliopiston lasten terveyden tutkimuskeskuksen ja keliakiatutkimuskeskuksen tutkijat selvittivät yhteistyössä laskennallisen biofysiikan ja kuvantamisen tutkimusryhmän kanssa, voisiko innovatiivisella mikro-CT -kuvantamismenetelmällä luotuja 3D-kuvia käyttää ihmisen ohutsuolen kuvantamisessa ja keliakiadiagnostiikassa.

3D-kuvista haluttiin suolen limakalvorakenteen lisäksi mitata myös ravintoaineiden imeytymistoiminnalle oleellista pinta-alaa. Tätä varten tutkimusryhmä kehitti tietokoneavusteisen pisteparveen perustuvan mittaamismenetelmän.

Kuvantamismenetelmää testattiin hoitamatonta ja hoidettua keliakiaa sairastavilla potilailla ja henkilöillä, joilla oli positiiviset keliakiavasta-aineet, mutta ei-diagnostinen koepalanäyte (”potentiaalinen keliakia”). Lisäksi mukana oli näytteitä vasta-ainenegatiivisilta kontrollihenkilöiltä.

Digitaalisista 3D-kuvista pystyttiin nopeasti ja tarkasti mittaamaan suolivaurion aste. Kävi ilmi, että menetelmällä olisi itse asiassa voitu asettaa keliakiadiagnoosi osalle vasta-ainepositiivisista potilaista, joille ei ollut saatu diagnoosia perinteisillä menetelmillä.

– Täysin uutena tutkimusmenetelmänä testattu suolinukan pinta-alamittaus onnistui myös erinomaisesti, ja tulokset korreloivat loogisesti kliinisten löydösten ja verikoetulosten kanssa, Kurppa kertoo.

– Kolmiulotteisista kuvista havaitsimme myös, että suolen limakalvolla tapahtuu taudin edetessä suolinukan lyhentymisen lisäksi huomattavaa nukkalisäkkeiden muodon muuttumista ja yhteensulautumista, mikä saattaa vaikuttaa merkittävästi suolen imeytymispinta-alaan.

Tutkimuksen rahoittivat Suomen Lääketieteen Säätiön lisäksi Suomen Akatemia, Sigrid Juseliuksen säätiö, Lastentautien tutkimussäätiö, Business Finland (TEKES) ja Tampereen yliopistollisen sairaalan erityisvastuualueen kilpailutettava valtion tutkimusrahoitus.

Lue lisää keliakian tutkimuksesta:

Tue keliakian tutkimusta:

Kotimainen tutkimus parantaa kansanterveyttä kehittämällä uusia hoitomuotoja ja lääkkeitä. Suomessa tehtävän tutkimuksen avulla voidaan ratkoa terveyteen liittyviä haasteita myös globaalisti. Yksityishenkilöiden ja yritysten tekemät lahjoitukset ovat keskeinen varojemme lähde. Jokainen lahjoitus  auttaa – ja jokainen euro menee lyhentämättömänä tutkimukseen.

Lahjoita lääketieteen tutkimukseen