velkommen til oslo universitetssykehus powerpointmal · •visualisering og kvantitativ måling av...
TRANSCRIPT
![Page 1: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/1.jpg)
Fremtidens bildediagnostikk
Hans-Jørgen Smith
Klinikkleder, professor dr.med.
Klinikk for radiologi og nukleærmedisin
Oslo universitetssykehus HF, Universitetet i Oslo
1
![Page 2: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/2.jpg)
Oversikt
1. Den teknologiske utvikling
2. Molekylær bildediagnostikk
3. Kunstig intelligens
4. Fremtidens bildediagnostikere
5. Hvordan påvirke fremtidens bildediagnostikk?
2
![Page 3: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/3.jpg)
Den teknologiske utvikling
3
1977: «Fantastic success! First human image, complete inamazing detail, showing heart, lungs, vertebrae, musculature»
2017
![Page 4: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/4.jpg)
Den teknologiske utvikling
4
1950 2000 2050
Utv
iklin
gsve
kst
![Page 5: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/5.jpg)
Hvordan erverve ny kunnskap?
«Fantasi er viktigere enn kunnskap»
(Albert Einstein, 1879-1955)
5
Tenk utenfor boksen
Du først!
![Page 6: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/6.jpg)
Utenfor boksen
Morgendagens bildediagnostikk vil i mye større grad enn nå utforske «rotårsaken» til sykdomsprosesser
6
![Page 7: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/7.jpg)
Roten til det meste…
Alt nytt liv, vekst, sykdom og død har sitt utgangspunkt i cellulære og subcellulære fysiske og kjemiske prosesser
7
![Page 8: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/8.jpg)
Mennesket: ett individ eller koloni av individer?
• Intracellulær organelle med eget DNA: mitokondrier
– finnes i alle kroppens celler (med unntak av røde blodlegemer)
– sørger for >90% av cellenes energibehov
– involvert i flere ulike signalmekanismer, produksjon av blodprodukter og visse hormoner, detoksifiseringsprosesser i levercellene, aldring og programmert celledød
– svikt i mitokondriefunksjoner kan føre til en lang rekke multiorgansykdommer
8
![Page 9: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/9.jpg)
Mitokondrie-avbildning: eksempel på molekylær bildediagnostikk
• Eksempel: for påvisning av mitokondriell dysfunksjon ved hjertesykdommer finnes det minst 8 ulike mitokondrietracere for SPECT og minst 20 ulike mitokondrietracere for PET
9
![Page 10: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/10.jpg)
Molekylær bildediagnostikk
• Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo
10
![Page 11: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/11.jpg)
Kontrastmidler for molekylær bildediagnostikk
11
«Aktivt» stoff som kan detekteres med bildediagnostikk
Ligand som binder til molekylært målområde
Alternative ligander:• Små molekyler• Peptider• Proteiner• Antistoffer
Alternative «aktive» stoffer:• Radioaktiv isotoper (PET/SPECT)• Gd, Mn, Fe (MR)• I, Ba (CT)• Mikrobobler, nanodråper,
liposomer (UL)• Fluorescerende stoffer (optiske
metoder)
![Page 12: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/12.jpg)
Kontrastmidler for molekylær bildediagnostikk kombinert med behandling («teranostikk»)
12
«Aktivt» stoff som kan detekteres med bildediagnostikk
Ligand som binder til molekylært målområde
Terapeutisk agens
![Page 13: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/13.jpg)
Datamaskinene kommer…
13
![Page 14: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/14.jpg)
Bildediagnostikk vha. kunstig intelligens
• Computerassistert deteksjon (CAD)
– «stand-alone» programvare uten bruk av stordata
• Automatisert computertolkning og -diagnose (clinical decision support, CDS)
– sanntidsutnyttelse av stordata («big data») – eksempelvis analyse av aktuelle bilder sammen med bildedata og kliniske data fra store (skybaserte) databaser
14
![Page 15: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/15.jpg)
Utnyttelse av «skjult» bildeinformasjon: radiomics
• «Skjulte data»: særtrekk ekstrahert fra segmenterte volumer
– Semantiske særtrekk (kvantitering av «meningsfulle» parametere)
størrelse, form, avgrensning, vaskularisering, nekrose, osv.
– Agnostiske særtrekk (kildeuavhengige data)
histogram-, tekstur-, mønsteranalyse, osv.
• Gir store datamengder som kan integreres, analyseres (datakverning, «data mining») og korreleres med enda større datamengder i store databaser (stordata, «big data»)– bildedatabaser– kliniske databaser (data fra pasientjournaler, publikasjoner)– gendatabaser
• STOR utfordring: personvern og informasjonssikkerhet
15
![Page 16: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/16.jpg)
Nytten av radiomics
• Beslutningsstøtte for «presisjonsmedisin»
• Stort potensial innen onkologisk radiologi:
– gradering av tumor (aggressivitet)
– påvise heterogenitet innad i tumor og mellom tumormanifestasjoner (metastaser)
– longitudinal monitorering (overvåkning over tid)
– veiledning for biopsi
– vurdering av prognose
– valg av behandling
– forutsi behandlingsrespons
16
![Page 17: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/17.jpg)
Radiomics: noen utfordringer
• Standardisering av bildeopptak
• Oppbygning av store databaser
• Deling av data på tvers av institusjoner og land
• Standardisering av analyseverktøy
17
![Page 18: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/18.jpg)
Sagt om kunstig intelligens
«Om 5-10 år er alle radiologer erstattet av maskiner»
Mer sannsynlig:
«I fremtiden vil radiologer som benytter kunstig intelligens, erstatte dem som ikke gjør det»
18
![Page 19: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/19.jpg)
Fremtidens bildediagnostikere
• Jobber i tverrfaglige team med fysikere, matematikere, ingeniører, statistikere o.a.
• Tar lederskap for utvikling og innføring av programvare for bildediagnostikk, inkl. kunstig intelligens
• Blir i økende grad subspesialiserte
• Jobber i regionale og nasjonale faglige nettverk
• innfri krav om optimal diagnostisk kvalitet uavhengig av bosted
• «sentralisering» av vanskelig diagnostikk – mulighet for desentralisert tilstedeværelse
19
![Page 20: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/20.jpg)
Hvordan påvirke fremtidens bildediagnostikk?
«Den beste måten å forutsi fremtiden på, er å skape den»
(Alan Key, 1940-, amerikansk informatiker)
Klinikk for radiologi og nukleærmedisin, Oslo universitetssykehus, etablerer et bildeforskningssenter:
– Oslo Imaging Technology Research and Innovation Centre (ImTECH)
– Overordnet mål: Skape fremtidens bildediagnostikk
– Hovedpartner: General Electric Healthcare
– Fase 1 (pilot): Forsknings-CT – startet mars 2018
– Fase 2 (fullskala ImTECH): CT, MR, PET/MR – oppstart ca. 2020
20
![Page 21: VELKOMMEN TIL Oslo universitetssykehus POWERPOINTMAL · •Visualisering og kvantitativ måling av biologiske, cellulære og subcellulære prosesser in vivo 10. Kontrastmidler for](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052102/603c4be25ae7207a5f440fef/html5/thumbnails/21.jpg)
Fremtidens bildediagnostikk – oppsummert
21