LÄÄKETIETEELLINEN
TEKNIIKKA
Professori Arto Uusitalo
Tampereen yliopisto
Kliinisen tieteen laitos,
Tampereen yliopistollinen keskussairaala
Kliinisen fysiologian yksikkö
Kliininen
fysiologia on lääketieteen erikoisala, joka ehkä on kaikkein lähimmin kytketty
lääketieteelliseen tekniikkaan. Tietenkin radiologia ja kliininen
neurofysiologia ovat myös tekniikkaan "sidottuja", mutta niiden
kytkennät ovat kuitenkin paljon suppeammat.
Sekä lääketieteellinen tekniikka että. kliininen fysiologia juontavat juurensa vuosisadan vaihteeseen, jolloin Einthoven aloitti kliiniset EKG- rekisteröinnit ja Krogh rakensi spirometrin. Niistä ajoista on tapahtunut paljon. Kumpikin ala on kehittynyt rintarinnan. Fysiologian tietämyksen lisääntyminen on tuonut tarpeita parempaan tekniikkaan ja lääketieteellinen teknologia on vastannut tarpeisiin ja tuonut ja luonut uusia rekisteröintimenetelmiä. ja -välineitä.
Sähköisiä
ilmiöitä rekisteröivät galvanometrit, mekaanisia muutoksia seuraavat
paineanturit ja tilavuusmuutoksia toteavat spirometrit tulivat yhä herkemmiksi
ja luotettavimmiksi. Monesti menetelmäkehitystä vei eteenpäin yhteisen
tietämyksen osaaminen. Esimerkkinä tällaisesta voidaan ottaa esim. pletysmografia-tekniikka, jossa sovelletaan molempien
alojen taitoja klassisella tavalla.
Sodan
jälkeisen ajan suuria kehitysaskeleita olivat invasiivisen
katetrisaatiotekniikan hyödyntäminen diagnostiikassa.
Tämä puolestaan avasi portit operatiivisille mahdollisuuksille
sydänkirurgiassa.
1960-luvulta
lähtien transistoreiden, mikroelektroniikan, ultraäänimenetelmän sekä
ATK-tekniikan soveltaminen lääketieteelliseen tekniikkaan on jälleen avannut
aivan uudet dimenssiot fysiologiseen tutkimukseen.
Olemme
astumassa non-invasiivisen ja ambulatorisen
rekisteröinnin aikakauteen. Nyt voimme ultraäänen avulla todeta non-invasiivisesti suureita, jotka vielä 10 vuotta sitten
vaativat invasiivisia toimenpiteitä. Nyt voimme
mikroelektroniikan ja ATK-teknologian avulla analysoida kävelevän ja työtätekevän
ihmisen fysiologisia funktioita, jotka vielä 10 vuotta sitten voitiin tutkia
häiriöttömästi vain makuuasennossa olevalla ihmisellä. Ja tekniikka kehittyy.
Mitä voimmekaan mitata, rekisteröidä ja analysoida, kun yhdistyksemme viettää
seuraavia 10-lukujuhliaan.
Ennustan,
että yhä useampia fysiologisia funktioita voidaan rekisteröidä ambulatoorisesti normaalien päivätoimintojen aikana.
Lisaksi voimme suhteuttaa eri toimintojen muutoksia toisiinsa ja ymmärtää
paremmin fysiologisia säätelymekanismeja. Lisäksi teknologia luo
todennäköisesti mahdollisuuksia vaikuttaa telemetrialla
ohjatusti tai ATK-automatiikalla ihmisen ja potilaan fysiologisiin
toimintoihin. Hoitaa ja ylläpitää elämää kotioloissa kuten nyt teho-osastoilla.
Kun mielikuvitusta riittää, ovat lääketieteellisen teknologian mahdollisuudet
rajattomat.
Tutkimusmenetelmien kehitys on
edellyttänyt yleisen teknologian muutosten nopeata soveltamista juuri
lääketieteen alalle samalla, kun on kehitetty myös omaperäisiä teknisiä
ratkaisuja. Kliinisen fysiologian taholla uusien menetelmien soveltaminen on
vaatinut yhä enemmän tietoa fysiologian lisäksi myös tekniikan ja elektroniikan
aloilta.
Kun
fysiologisten funktioiden tutkiminen ja eri funktioiden keskeisten suhteiden
selvitys ja analysointi etenee on lääketieteellisen tekniikan ja kliinisen
fysiologian läheinen yhteistyö tärkeää Insinöörin, fyysikon ja lääkärin on
työskenneltävä käsi kädessä tutkimuksen eturintamassa ja sen soveltamisessa.
Vain tämä lisääntyvä yhteistyö takaa kehityksen jatkuvan. Tämän
yhteistyön jatkuva kehittäminen on nimenomaan myös oman yhdistyksemme
päätarkoitus. Tämä johtaakin kysymykseen, miten yhdistyksemme olisi toimittava
tämän päämäärän hyväksi. Tämä ei ole helppoa aikana, jolloin eri ammattikunnat
linnoittautuvat omiin turvallisiin ympyröihinsä. Juuri tällöin korostuu
mielestäni oman yhdistyksemme tehtävä yhdistää lääketiedettä, tekniikkaa ja
fysiikkaa. Yhdistystasolla voitaisiin esim. saada aikaan kliinisen fysiologian
lääkäreiden, fyysikoiden ja bioinsinöörien säännönmukainen yhteisjäsenyys LFTY:ssä. Tämä tehostaisi informaationkulkua ja
luonnollista henkilökohtaista kanssakäymistä henkilötasolla. Henkilökohtainen
kanssakäyminen ja yhteiset tutkimusprojektit on se tie, jota yhdistyksen tulisi
kaikilla voimillaan edistää.
Professor Arto
Uusitalo
Institute of
Clinical Sciences,
Clinical
Physiology Laboratory
Clinical physiology is a medical specialty, which is perhaps most
closely connected to medical engineering. Radiology and clinical
neurophysiology are, of course, also connected to medical engineering, but
their connections are much smaller .
Both medical engineering and
clinical physiology were launched in the beginning 0£ this century, when Einthoven started the clinical ECG- recordings and Krogh constructed the spirometer.
Since those times both have developed very quickly.
The galvanometers for recording of
electric events, pressure transducers for recording of mechanical changes and spirometers for recording volume changes became more
accurate and reliable. After the War a great progress was the introduction of
invasive catheterization technology in diagnosis. This made open heart surgery
possible. Since the 1960's the application of transistors, microelectronics,
ultrasound and computer technology have again opened new dimensions in
physiological research.
We are approaching the era of
non-invasive, ambulatory recording. Now we can by means of ultrasound detect quantities,
which ten years ago needed invasive operations. Now we can by means of
microelectronics and computer technology analyze from a working person
physiological quantities, which ten years ago could be recorded without noise
only from a person lying in a supine position.
I predict that when our
Society has the 30th anniversary, more and more physiological quantities can be
ambulatory recorded during normal daily activities. Additionally, technology
creates opportunities to control by means of computer and telemetry
physiological quantities 0£ patients, to care and to support life at home like
now in intensive care units.
As the research of
physiological quantities and their interactions proceeds, the close
co-operation of medical engineering and clinical physiology is important. The
engineer and the physician must co-operate in the frontiers of research and its
applications. Only this co-operation ensures the continuation of the progress.
The continuous development of this co- operation is the main purpose of our
Society.
This brings a question,
how our Society should work in order to reach this goal? On the society level
it should be arranged that the physicians, physicists and bioengineers would
automatically have membership in the Finnish Society for Medical Physics and
Medical Engineering. This would improve the exchange of information and natural
personal communication. Personal communication and common research projects are
the way, which our Society should promote.