Hammaslääkäri

Torstai 20.09.2018

Älykäs vastaanotto, virtuaalinen potilas ja muita innovaatioita

Millaisia mahdollisuuksia uudet terveysteknologian sovellukset ja kehittyvät hoitomenetelmät voivat tarjota suun terveydenhuoltoon ja hammaslääkärin työhön? Osa sovelluksista on vastaanotoilla jo lähes arkea, osa visioista vaatii edelleen paljon kehitystyötä toteutuakseen.

Hammaslääketieteessä digitaalinen kuvantaminen, hoitojen tietokoneavusteinen suunnittelu sekä materiaalien ja niiden työstömenetelmien kehittyminen ovat jo avanneet uusia mahdollisuuksia esimerkiksi suun ja hampaiston korjaavaan hoitoon paikkaushoidosta protetiikkaan sekä suu- ja leukakirurgiaan.

3D-kuvantamisen ja sitä soveltavien ohjelmien avulla esimerkiksi kirurgiset toimenpiteet voidaan suunnitella ja simuloida etukäteen entistä tarkemmin. Myös kudosteknologian sovelluksia odotetaan kliiniseen käyttöön yhä laajemmin. Jo nyt potilaalle voidaan kasvattaa räätälöityjä kudossiirteitä, joilla korvataan vaurioituneita kudoksia, kuten leukaluuta.

Kaiken terveysteknologisen kehityksen taustalla on monitieteinen pitkäjänteinen tutkimus, johon käytännön sovellukset perustuvat.

Tavoitteena nopeampi, tarkempi ja yksilöllisempi hoito

Niin hammaslääketieteessä kuin yleensä lääketieteessä uusista teknologioista ja menetelmistä toivotaan apua muun muassa entistä tehokkaampaan, nopeampaan, yksilöllisempään ja turvallisempaan hoitoon sekä parempia työkaluja omahoidon ja ennaltaehkäisyn tueksi.

Visioita ja näkemyksiä tulevaisuuden terveydenhuollosta löytyy paljon. Haasteena on realistisen kokonaiskuvan hahmottaminen, koska muutokseen liittyvä tieto on pirstaleista, nopeasti päivittyvää ja useiden toimijoiden tuottamaa. Taustalla vaikuttavat myös eri toimijoiden taloudelliset ja muut intressit.

– Varmasti voidaan sanoa, että teknologian kehityksellä ja sen soveltamisella tulee olemaan huomattava vaikutus sosiaali- ja terveysalaan tulevaisuudessa: lähtien siitä, miten yhteiskunta tuottaa näitä palveluita, aina siihen, miten yksilö voi eri tavoin hyödyntää saatavilla olevia palveluita teknologian avulla, kirjoittaa terveysteknologiaan keskittynyt tietotekniikan professori Pasi Liljeberg Turun yliopiston blogissa.

Hänen mukaansa perinteinen sosiaali- ja terveysala tulee kokemaan huomattavia muutoksia teknologian kehityksen ja digitalisaation ansiosta.

– Tällä hetkellä olemme vasta ottamassa ensimmäisiä, haparoivia askeleita tähän suuntaan.

Digitalisaatio on terveydenhuollossa toistaiseksi edennyt melko hitaasti moneen muuhun toimialaan verrattuna. Suurimpia haasteita ovat olleet esimerkiksi käytettävyys- ja tietoturvaongelmat sekä ohjelmistojen ja laitteiden yhteensopimattomuus. Lisäksi sääntely, valvonta- ja lupa-asiat ovat monia muita toimialoja tiukempia potilasturvallisuuden varmistamiseksi.

Digitaalinen hammashoito ja virtuaalinen potilas

Monet digitaalisen hammashoidon nykyisistä sovelluksista perustuvat 3D-teknologiaan. 2000-luvulla tuli dentaalipuolelle 3D-röntgenkuvantaminen. 3D-skannausta on ollut olemassa yli 15 vuotta, mutta vasta nyt teknologia on tarpeeksi kypsä sen yleistymiselle.

Tietokoneavusteinen suunnittelu ja valmistus (CAD/CAM) yleistyvät suun terveydenhuollossa vähitellen. Tällä hetkellä 3D-teknologiaa voidaan jo hyödyntää esimerkiksi diagnostiikassa, hoidon suunnittelussa ja seurannassa, implanttihoidoissa, implanttien mallinnuksessa ja materiaalien työstämisessä. Taustalla on tietokoneiden laskentatehon ja kuvantamislaitteiden nopea kehitys.

– Kolmiulotteisten jäljennösten ja 3D-tulostamisen avulla on mahdollista tehdä esimerkiksi tarkkoja yksilöllisiä paikkoja, kruunuja, siltoja, implantteja tai muita proteettisia rakenteita. Kolmiulotteisen mallintamisen avulla toimenpiteitä, kuten leikkausten kulkua, voidaan myös harjoitella etukäteen virtuaalisesti simuloimalla. Virtuaalista suunnittelua ja simulointia voidaan hyödyntää myös opetuksessa, täydennyskoulutuksessa ja etäkonsultaatiossa, luettelee Planmecan varatoimitusjohtaja Tuomas Lokki.

3D-teknologiaan perustuvat myös suuskannerit, jotka mahdollistavat tarkkojen intraoraalisten digitaalijäljennösten ottamisen suoraan potilaan suusta ilman manuaalisia jäljennöksiä ja kipsimalleja.

– Kolmiulotteinen jäljennös toimii samalla digitaalisena hammaskarttana. Tiedot saa skannerista siirrettyä potilastietojärjestelmään ilman manuaalista kirjaamista.

– 3D-teknologia mahdollistaa myös virtuaalipotilaan eli tarkan kolmiulotteisen digitaalisen potilasmallin luomisen ja tallentamisen.

Käytännössä virtuaalinen potilas tarkoittaa kaikkea potilaasta tallennettua digitaalista terveystietoa ja kuvantamisdataa. Planmecan luoma virtuaalipotilasmalli sisältää tällä hetkellä potilaan 3D-röntgenkuvan, skannatun digitaalisen jäljennöksen hampaistosta, ikenistä ja purennasta sekä 3D-kasvovalokuvan.

– Visiomme on, että vastaanotolla potilaan suu ensin skannataan, minkä jälkeen tietojärjestelmä vertaa tuloksia edellisen hoitokäynnin tietoihin.

Hammaslääkäri saa vertailusta yhteenvedon, josta näkyvät suun terveydentilassa tapahtuneet muutokset, kuten karieksen eteneminen, kulumat, parodontaalikudoksen tilanne tai muutokset limakalvoilla. Kliinikko saa siis nopeasti eteensä esianalysoidun visuaalisen yhteenvedon, jonka pohjalta lähteä tekemään diagnoosia ja hoitosuunnitelmaa, Lokki kuvailee.

Tavoitteena on sujuvampi ja nopeampi potilaskäynti, kun potilaan tilannetta on helppo yksityiskohtaisesti verrata aiempaan statukseen.

– Uudet digitaaliset ratkaisut voivat parantaa potilasturvallisuutta, lisätä toimenpiteiden tarkkuutta ja ennakoitavuutta sekä vapauttaa hammaslääkärin ja koko hoitotiimin aikaa ydinosaamista vaativiin töihin. Virtuaalinen suunnitteluympäristö tuo kliinikon työskentelyyn sellaista tarkkuutta, toistettavuutta ja nopeutta, jota ihmiskäsin ei ole mahdollista saavuttaa. Teknologia ja menetelmien tarkkuus myös kehittyvät jatkuvasti.

Virtuaalisen kolmiulotteisen hoitosuunnitelman avulla potilaalle on helpompi havainnollistaa hoidon vaiheita ja terveysvaikutuksia ymmärrettävämmin, konkreettisemmin ja visuaalisemmin.

– Tulevaisuudessa potilas on tarkoitus ottaa entistä aktiivisemmaksi toimijaksi ja resurssiksi omassa hoidossaan ja terveytensä ylläpidossa, joten vuorovaikutus potilaan kanssa tulee entistä tärkeämmäksi. Tavoitteena on parempi hoitoon sitoutuminen ja omahoidon tukeminen. Digitalisaatio tulee tarjoamaan uusia työkaluja myös asioiden havainnollistamiseen, omahoitoon motivoimiseen ja sen ohjaukseen, Lokki kertoo.

Teknologisesta kehityksestä huolimatta professori, Turun yliopiston hammaslääketieteen laitoksen johtaja Pekka Vallittu arvelee, että iso osa hammaslääkäreistä tulee vielä melko pitkään tekemään pääasiassa samoja ennaltaehkäiseviä ja korjaavia toimenpiteitä lähes entisenlaisilla menetelmillä.

– Hammaslääketieteessä uuden teknologian tuoma hyöty esimerkiksi diagnostiikassa on käsittääkseni pienempi kuin lääketieteen puolella. Jatkossakin työn ydin on pitkäaikainen hammaslääkäri-potilassuhde, jossa kliinikko arvioi suoraan potilaan suunterveyden muutoksia kokemuksen tuomalla ymmärryksellä.

Miten käy terveyserojen? 

Olisi tärkeää, että uudet hoitomenetelmät olisivat jatkossa myös tasapuolisesti kaikkien saatavilla.

– Valitettavasti näyttää siltä, että teknologinen kehitys tulee todennäköisesti entisestään lisäämään väestöryhmien välisiä terveyseroja maailmanlaajuisesti, pohtii Pekka Vallittu.

Hän arvioi, että vauraiden kehittyneiden maiden hyvin toimeentuleva väestö pääsee parhaiten hyötymään myös hammaslääketieteen kehityksestä. Samaan aikaan ns. kehittyvät maat sekä rikkaiden maiden köyhin väestönosa jäävät paitsi uusimmista menetelmistä.

Vaikka uudet teknologiat ovat jo nopeuttaneet hoitoprosesseja, ne eivät ole hänen mukaansa vielä missään laskeneet hoidon hintaa ja siten parantaneet hoidon saatavuutta väestötasolla.

– Nähtäväksi jää, tulevatko tehokkaammat menetelmät jossain vaiheessa laskemaan kustannuksia niin, että hoidot olisivat tasapuolisemmin potilaiden saatavilla.

Älykäs vastaanotto hyödyntää dataa

Uudet teknologiat mahdollistavat älykkäiden ratkaisujen integroimisen myös vastaanoton hoitokoneisiin ja instrumentteihin. Suun terveydenhuollossa esineiden internet (IoT – Internet of Things) voi esimerkiksi valvoa prosesseja ja hygieniasyklejä, ilmoittaa laitevioista ja huollon tarpeesta ja hoitaa osan materiaalihallinnosta.

– Yksi kehittyvä alue on robotiikan sovellukset – erityisesti toistuvien, rutiiniluonteisten työvaiheiden automatisointi. Voidaan puhua hoitoyksikön älykkyydestä ja älykkäistä hoitokoneista, joiden avulla monia nykyisiä manuaalisia työvaiheita voidaan jatkossa tehdä nopeammin, tehokkaammin ja paremmalla tarkkuudella. Tavoitteena on tehdä työnkulkua virtaviivaisemmaksi niin, että hammaslääkäri voi entistä paremmin keskittyä ydinosaamiseensa, Tuomas Lokki tiivistää.

Älykäs vastaanotto hyödyntää kaikkea saatavilla olevaa dataa. Potilastuoli voi esimerkiksi valvoa potilaan vointia monitoroimalla keskeisiä elintoimintoja sykkeestä verenpaineeseen. Tiedot ovat tärkeitä erityisesti monisairaita potilaita hoidettaessa tai pelkopotilaiden kanssa.

Suuria tietomassoja eli bigdataa haluttaisiin koko terveydenhuollossa valjastaa entistä enemmän ennaltaehkäisyn avuksi, jotta sairaudet löydettäisiin nykyistä varhemmin ja parhaassa tapauksessa voitaisiin estää niiden puhkeaminen.

– Riskipotilaat tulisi löytää mahdollisimman ajoissa. Juuri hammaslääkäri on se paikka terveydenhuollossa, jossa suurin osa käy suhteellisen säännöllisesti. Siksi hammashoitokäynnin yhteydessä voisi samalla alkaa kartoittaa ja mitata myös muuta kuin suunterveyttä, Lokki pohtii.

– Älykkäitä toiminnanohjausjärjestelmiä on suomalaisessa suun terveydenhuollossa toistaiseksi käytössä melko vähän, mutta uskon käyttöönoton laajenevan parin vuoden sisällä, kun siitä saatavat hyödyt ymmärretään paremmin.

Alkuvaiheessa käyttäjien suurin huoli on Lokin mukaan liittynyt muun muassa siihen, että kyse olisi ”isoveli valvoo” -tyyppisestä työntekijän kontrolloinnista ja henkilökohtaisten virheiden etsimisestä.

Kestävämpi lähestymistapa olisi hänen mielestään nähdä ohjausjärjestelmät ammatillisen kehittymisen näkökulmasta – tarkoitus on helpottaa ja sujuvoittaa päivittäistä työtä. Hoitokoneisiin voi esimerkiksi saada korttia näyttämällä omat henkilökohtaiset asetukset ja ergonomiset säädöt.

Myös hoitotoimenpiteiden dokumentointia ja kirjaamista voidaan jo osittain automatisoida ja säästää rutiinityöhön kuluvaa aikaa.

Hammaslääkärit yhä vaativampiin töihin

Potilaan tutkiminen ja diagnosointi, tiedon analysointi ja hoitopäätösten tekeminen ovat jatkossakin hammaslääkärin vastuulla, vaikka työn tueksi tulee uutta teknologiaa ja työn tekemisen tavat ja sisällöt voivat muuttua.

– Teknologia ei voi korvata kliinikkoa, vaan hammaslääkärin työtä tarvitaan varmasti jatkossakin, jopa nykyistä enemmän. Tekniikka on vain väline ja työkalu. Kaiken ydin on jatkossakin syvällinen kliininen ymmärrys ja tietämyksen soveltaminen käytäntöön. Ei mikään digitaalinen jäljennös tai virtuaalimalli auta hammaslääkäriä, joka ei hahmota miten rakenteet toimivat potilaan suussa, Tuomas Lokki korostaa.

Tiedon räjähdysmäinen kasvu haastaa inhimilliset rajat myös lääketieteessä. Siksi tiedonhallintaan ja relevantin tiedon löytämiseen tarvitaan uusia luotettavia työkaluja.

Tekoälyä on koetettu hyödyntää lääketieteessä jo jonkin aikaa, mutta käytön laajentaminen vaatii vielä paljon kehitystyötä. Tällä hetkellä sen avulla voidaan lähinnä tarjota dataan perustuvia ennusteita diagnostiikan tueksi ja helpottaa päivittäisiä rutiinitehtäviä.

Tekoälypohjaisia sovelluksia kehitetään myös hammaslääketieteen puolella. Tällä hetkellä suun terveydenhuollossa on jo käytössä muutamia tekoälyä hyödyntäviä sovelluksia, joista Planmecan innovaato etsii ja korjaa kuvantamisdatan virheitä. Planmecan kehittämä algoritmi osaa laskea kuvasta potilaan liikahdusten aiheuttamat liikeartefaktat ja poistaa väärän informaation, jolloin uusintakuvia ei tarvita. Lokin mukaan menetelmää jatkokehitetään parhaillaan, ja laajempaan kliiniseen käyttöön se saadaan näillä näkymin ensi vuoden alkupuolella.

Myös Pekka Vallittu näkee, että tekoälyn sovellukset voivat tuoda hammaslääketieteeseen jo lähitulevaisuudessa konkreettista hyötyä, kuten esiseuloa röntgenkuvia ja suun limakalvonäytteitä kliinikon tukena.

– Pidän hyvin mahdollisena, että tekoälyä soveltavaa robotiikkaa voitaisiin hyödyntää esimerkiksi paikkaushoidossa: robotti voisi printata oikean muotoisen ja kokoisen paikan suoraan potilaan suuhun, hän visioi.

– Automatisaatio voisi tehostaa ja nopeuttaa paikkaushoitoa, koska hammaslääkärin tai hoitajan ei tarvitsisi olla koko ajan potilaan luona. Lisäksi suun ulkopuolella käsin tehtäviä ja aikaa vieviä työvaiheita jäisi pois. Tämän tyyppinen sovellus vaatisi periaatteessa vain jo olemassa olevan teknologian koon pienentämistä ja materiaalien kehitystä.

Uusia näkökulmia ja monitieteisyyttä

– Teknologia ei ole itseisarvo, vaan terveyshyödyt, joita sen avulla voidaan saavuttaa. Nopeuttamalla ja tehostamalla hoidon prosesseja ja tukitoimintoja saadaan raivattua lisää aikaa kliinikon vaativimpaan työhön sekä potilaan kohtaamiseen ja vuorovaikutukseen, Lokki korostaa.

Kyse on myös laajemmasta ajattelutavan muutoksesta koko terveydenhuollossa, ei vain uusien teknisten laitteiden tai yksittäisten sovellusten mekaanisesta käyttöönotosta.

– Tulevaisuudessa tarvitaan entistä enemmän tiedon soveltamista, laaja-alaista ja monitieteistä näkökulmaa. Ratkaisu voi hammaslääketieteessäkin löytyä yhä useammin oman tieteenalan ulkopuolelta, joten meidän olisi pystyttävä hahmottamaan kokonaisuuksia ja asioiden välisiä yhteyksiä myös uusista näkökulmista. Siksi hammaslääketieteessä jopa valitettavan yleinen siilomaisen kapea ajattelu ei pitkällä tähtäimellä vie alan kehitystä parhaalla mahdollisella tavalla eteenpäin, Pekka Vallittu miettii.

– Alalla tarvittaisiin enemmän asennetta, että lähdetään aktiivisesti ratkaisemaan suunterveyteen liittyviä ongelmia ja kehittämään niihin aivan uusiakin ratkaisuja – unohtamatta akateemiseen maailmaan kuuluvaa kriittistä ajattelua.

Artikkelin taustamateriaalina käytetty myös muun muassa:

Liljeberg: Hyvinvointia ja terveyttä digitalisaation avulla (blogikirjoitus 11.5.2018)

Vähäkainu, Neittaanmäki: Tekoäly terveydenhuollossa (2017)

Digitalisaatio terveyden ja hyvinvoinnin tukena – Sosiaali- ja terveysministeriön digitalisaatiolinjaukset 2025

Alho, Neittaanmäki, Hänninen, Tammilehto: Palvelurobotiikka (2018)

Täydennyskoulutusta tarvitaan

Uuden teknologian leviämisen sykli hammaslääketieteessä on Planmecan varatoimitusjohtaja Tuomas Lokin mukaan tällä hetkellä keskimäärin 5–10 vuotta. Sykli on samaa luokkaa myös lääketieteen puolella.
– Toisaalta tekoäly tulee varmasti lyömään itsensä nopeammin läpi kliinisessä työssä, koska se on ohjelmistosidonnaista toisin kuin laitepohjaiset innovaatiot, jotka edellyttävät investoimista uuteen koneeseen tai laitteeseen.
– Uuden teknologian laajempi käyttöönotto vauhdittuu silloin, kun sen tarjoamat kliiniset hyödyt alkavat tulla alalla laajempaan tietoisuuteen.
Omaksumissyklissä on eroja myös erikoisalojen välillä johtuen niiden erilaisesta luonteesta.
– Lääketieteessä esimerkiksi ortopedia on perinteisesti toiminut ladun aukaisijana, koska siellä uuden teknologian tuomat kliiniset hyödyt ovat usein näkyneet konkreettisimmin. Kliinisten hyötyjen osoittamisessa alan täydennyskoulutus ja tietysti myös peruskoulutus ovat keskeisessä roolissa. Terveiseni yliopistoille onkin, että alkakaa rohkeasti opettaa näitä asioita. Asioiden omaksuminen vaatii kliinikon kokonaisvaltaisen ymmärryksen siitä, mitä uudella teknologialla voidaan saavuttaa ja mihin kaikkeen se liittyy, Lokki korostaa.
Digitaalinen murros ja uusien teknologioiden käyttöönotto vaativat kouluttautumista, asioiden ajattelua uudella tavalla ja myös totuttujen asenteiden ja toimintatapojen muutosta kaikilta terveydenhuollon ammattilaisilta.
– Kliinikon näkökulmasta hyödyn pitää olla aika suuri, että investointi tuntuu mielekkäältä. Ammattikunnalle muutokset tarkoittavat aina myös uudelleen kouluttautumista, mikä vaatii resursseja. Suurin hidaste taitaa kuitenkin olla professiomme yleinen konservatiivisuus. Alalle sisäänrakennettu kriittisyys on myös hyvä asia, ettei potilasturvallisuuden kustannuksella tehdä liian nopeita hoitolinjan muutoksia, Pekka Vallittu pohtii.
Suurimpina hidasteina ovat hänen mukaansa laitteiden ja ohjelmistojen hankintakustannukset sekä käyttöönoton vaatimat investoinnit täydennyskoulutukseen ja uusien työtapojen omaksuminen. Lisäksi potilasturvallisuus asettaa omat vaatimuksensa.
Uuden teknologian käyttöönottoa jarruttaa todennäköisesti myös kliinikoiden kiire ja työpaine, jolloin aikaa ja motivaatiota uuden opetteluun ja rutiinien muuttamiseen ei ole riittävästi. Asenteet muuttuvat parhaiten koulutuksen ja hyvien kokemusten myötä.
– Toisaalta yhteiskunnallinen kehitys, toimintaympäristön muutokset ja säästöpaineet saattavat osaltaan lisätä tarvetta uuden tehokkaamman teknologian käyttöönottoon. Toimenpidevaltaisessa suun terveydenhuollossa valtaosa kustannuksista kun syntyy juuri asiantuntijan työstä, Lokki arvioi.
Oleellista on, että ammattilaiset ovat alusta asti tiiviisti mukana uusien toimintamallien suunnittelussa ja käyttöönotossa sekä mahdollisuus tekniseen tukeen ja täydennyskoulutukseen.
Lokin mukaan suomalaisessa suun terveydenhuollossa uusinta teknologiaa hyödynnetään vielä suhteellisen vähän.
– Maailmalla Aasia etenee myös tällä alueella nopeimmin. Siellä monet asiat on aloitettu tavallaan puhtaalta pöydältä ilman vanhan infrastruktuurin painolastia. Kehityksen kärkipäähän sijoittuu myös Yhdysvallat. Euroopassa pisimmällä ovat Ranska, Italia sekä Ruotsi, joka on digitalisaatiossa muita Pohjoismaita edellä.