FI | EN

 Tutkimus

POIKKITIETEELLINEN YMPÄRISTÖ AKATEEMISEEN TUTKIMUKSEEN

ITÄ-SUOMEN MIKROKIRURGIAKESKUS

Palvelut tutkijoille

Tilamme tarjoavat puitteet monipuoliseen akateemiseen tutkimukseen. Uusimman leikkaussalitekniikan lisäksi kalustossamme on muun muassa säädettävä hyperspektrikamera, mikroskoopin katseenseurantajärjestelmä, VR-käyttöliittymiä, leikkausvideoiden hallintajärjestelmä ja tehotietokoneita sovelluksia varten.

 

Hyperspektrikamera on tehokas työkalu kirurgisen anatomian tutkimukseen. Mukautetuilla kiinnikkeillä varustettu kevyt hyperspektrikameramme mahdollistaa tekniikan hyödyntämisen kirurgisilla mikroskoopeilla ja endoskooppisilla kuvantamisjärjestelmillä.

TrueScope-katseenseurantalaiteen prototyyppi on ainutlaatuinen, patenttia odottava optinen ratkaisu mikrokirurgiseen katseenseurantaan. Laite on yhdistelmä vankkaa laitteistoa ja optiikkaa yhdistettynä tehokkaaseen mikrokirurgiseen työskentelyyn suunniteltuun konenäköön.

Kirurgisten toimenpiteiden tehokas 3D-suunnittelu auttaa kirurgia toimenpiteiden suunnittelussa ja tukee päätöksentekoa toimenpiteiden aikana. 3D-suunnitteluympäristömme mahdollistavat erilliset laskentaympäristöt, jotka on optimoitu korkean suorituskyvyn optiikkaan ja AI-laskelmiin.

Operatiivista multimediaa voidaan hyödyntää koulutuksessa ja kehitystyössä monin tavoin. Laboratoriomme on varustettu huipputeknisellä Stryker iSuite -järjestelmällä sekä editointiympäristöllä, jossa on mahdollista käsitellä vaativimpia leikkausskenaarioita.

 

 

Tutustu tiloissamme tehtävään tutkimukseen alla

 

Yhteistyökumppanimme

 

UEF - logo
Savonia logo
CIT - logo
University of Alberta - logo

 

Tutkimus

 

 

Mikrokirurginen fotoniikka

Konenäkö ja fotoniikka ovat keskeisiä kuvantaohjatun mikrokirurgian työkaluja. Spektrikuvantamisen, 3D-mallintamisen ja katseenseurannan teknologiat parantavat kirurgin kykyä nähdä aivojen rakenteiden ja kudosten monimutkaisia alueita ja suunnitella tehtäviä toimenpiteitä. Mikrokirurginen fotoniikka on poikkitieteellinen ala, joka yhdistää niin tietotekniikan, fysiikan, optiikan kuin lääketieteellisen osaamisen.

Hankkeen rahoitus

  • Itä-Suomen Mikrokirurgiakeskus 2019–2020 (EU) 
  • Eemil Aaltosen säätiö
  • Euroopan aluekehitysrahasto ja Pohjois-Savon rahasto
  • Suomen Akatemia

 

 

Sisäkorvatutkimus

Tutkimusryhmä kehittää yksilöllisiä ratkaisuja sisäkorvaistutepotilaiden hoitoon. Tutkimuksen ulottuvuuksia ovat potilasvalinta, kirurgiset toteutukset, sisäkorvaistutteiden turvallisuus ja potilaiden kuntoutus.

Hankkeen rahoitus

  • Suomen Akatemia
  • Valtion tutkimusrahoitus

Apurahat väitöskirjatyöskentelyyn

  • Suomen Kulttuurirahasto, Pohjois-Savon rahasto
  • Korvatautien tutkimussäätiö
  • Korvakirurgiyhdistys
  • KYS:n tutkimussäätiö

Akateemiset kurssit

Mikrokirurgiakeskuksessa järjestetään vuosittain kansainvälisiä kirurgisen lääkintäteknologian kursseja. Alla käsiteltyjä teemoja.

UEF School of Computing Color in Science and Industry (COSI)

  1. Fluorescence Imaging Technology in Surgery and Influence of Indoor Illumination on its Performance
  2. Hyperspectral Inspection of Histological Slides
  3. Spectral Imaging of Ex-vivo Tissue:  Data Processing and Analysis 


International Master's Degree Programme in Information Technology (IMPIT) Medical ICT -courses

  1. Fusion of medical images and visualization in VR for pre-operative planning
  2. Eye tracking recording for VR glasses
  3. Synchronization of surgical videos and events
  4. Blending the spectral images with RBG videos
  5. Synchronization and analysis of biomarkers under noise and stress

 

 

Julkaisut

Bartczak, P., Vrzakova, H., Bednarik, R., Iso-Mustajarvi, M., Hauta-Kasari, M., Jääskeläinen, J. E., ... & Elomaa, A. P. (2018, June). Spectral Video in Image-Guided Microsurgical Applications: Integrating Imaging Technology into the Clinical Environment and Ergonomic Considerations. In 2018 IEEE 31st International Symposium on Computer-Based Medical Systems (CBMS) (pp. 286-291). IEEE. See article [PDF]

Bartczak, P., Iso-Mustajarvi, M., Vrzakova, H., Bednarik, R., Fraunberg, M., & Elomaa, A. P. (2018, June). A Portable System for On-Site Medical Spectral Imaging: Pre-Clinical Development and Early Evaluation. In 2018 IEEE 31st International Symposium on Computer-Based Medical Systems (CBMS) (pp. 256-261). IEEE. See article [PDF]

Leppänen, T., Vrzakova, H., Bednarik, R., Kanervisto, A., Elomaa, A. P., Huotarinen, A., ... & Jääskeläinen, J. E. (2018, June). Augmenting Microsurgical Training: Microsurgical Instrument Detection Using Convolutional Neural Networks. In 2018 IEEE 31st International Symposium on Computer-Based Medical Systems (CBMS) (pp. 211-216). IEEE. See article [PDF]

Bednarik, R., Bartczak, P., Vrzakova, H., Koskinen, J., Elomaa, A. P., Huotarinen, A., ... & von und zu Fraunberg, M. (2018, June). Pupil size as an indicator of visual-motor workload and expertise in microsurgical training tasks. In Proceedings of the 2018 ACM Symposium on Eye Tracking Research & Applications (p. 60). ACM. See article [PDF]

Bednarik, R., Koskinen, J., Vrzakova, H., Bartczak, P., & Elomaa, A. P. (2018). Blink-Based Estimation of Suturing Task Workload and Expertise in Microsurgery. In Proceedings: 31st IEEE International Symposium on Computer-Based Medical Systems-CBMS 2018. See article [PDF]

Eivazi, S., Hafez, A., Fuhl, W., Afkari, H., Kasneci, E., Lehecka, M., & Bednarik, R. (2017). Optimal eye movement strategies: a comparison of neurosurgeons gaze patterns when using a surgical microscope. Acta neurochirurgica, 159(6), 959-966. See article [PDF]

Afkari, H., Bednarik, R., Mäkelä, S., & Eivazi, S. (2016). Mechanisms for maintaining situation awareness in the micro-neurosurgical operating room. International Journal of Human-Computer Studies, 95, 1-14. See article [PDF]

Zheng, B., Jiang, X., Bednarik, R., & Atkins, M. S. (2016, October). Gaze characteristics of video watching in a surgical setting. In 2016 IEEE Second Workshop on Eye Tracking and Visualization (ETVIS) (pp. 11-15). IEEE. See article [PDF]

Eivazi, S., Bednarik, R., Leinonen, V., von und zu Fraunberg, M., & Jääskeläinen, J. E. (2015). Embedding an eye tracker into a surgical microscope: Requirements, design, and implementation. IEEE Sensors Journal, 16(7), 2070-2078. See article [PDF]

Jiang, X., Zheng, B., Bednarik, R., & Atkins, M. S. (2015). Pupil responses to continuous aiming movements. International Journal of Human-Computer Studies, 83, 1-11. See article [PDF]

Eivazi, S., Afkari, H., Bednarik, R., Leinonen, V., Tukiainen, M., & Jääskeläinen, J. E. (2015). Analysis of disruptive events and precarious situations caused by interaction with neurosurgical microscope. Acta neurochirurgica, 157(7), 1147-1154. See article [PDF]

Aarno Dietz, Michael Buschermöhle, Ville Sivonen, Tytti Willberg, Antti A Aarnisalo, Thomas Lenarz , Birger Kollmeier. (2015) Characteristics and International Comparability of the Finnish Matrix Sentence Test in Cochlear Implant Recipients. Int J Audiol, 54 Suppl 2, 80-7 See article [PDF]

Afkari, H., Eivazi, S., Bednarik, R., & Mäkelä, S. (2014, October). The potentials for hands-free interaction in micro-neurosurgery. In Proceedings of the 8th Nordic Conference on Human-Computer Interaction: Fun, Fast, Foundational (pp. 401-410). ACM. See article [PDF]

Jiang, X., Atkins, M. S., Tien, G., Bednarik, R., & Zheng, B. (2014, April). Pupil responses during discrete goal-directed movements. In Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 2075-2084). ACM. See article [PDF]

Tien, G., Atkins, M. S., Jiang, X., Zheng, B., & Bednarik, R. (2014, March). Verbal gaze instruction matches visual gaze guidance in laparoscopic skills training. In Proceedings of the Symposium on Eye Tracking Research and Applications (pp. 331-334). ACM. See article [PDF]

Aarno Dietz, Michael Buschermöhle, Antti A Aarnisalo, Annukka Vanhanen, Taneli Hyyrynen, Olli Aaltonen, Heikki Löppönen, Melanie A Zokoll, Birger Kollmeier. (2014) The Development and Evaluation of the Finnish Matrix Sentence Test for Speech Intelligibility Assessment. Acta Otolaryngol 134 (7), 728-37 See article [PDF]

Eivazi, S., Bednarik, R., Tukiainen, M., von und zu Fraunberg, M., Leinonen, V., & Jääskeläinen, J. E. (2012, March). Gaze behaviour of expert and novice microneurosurgeons differs during observations of tumor removal recordings. In Proceedings of the Symposium on Eye Tracking Research and Applications (pp. 377-380). ACM. See article [PDF]

Hasnat, M. A., Parkkinen, J., Hauta-Kasari, M., Antikainen, J., Orava, J., von und zu Fraunberg, M., & Jääskeläinen, J. E. (2011). Spectral color reconstruction and target visualization of live tissue. In Scandinavian workshop on imaging food quality 2011, Ystad, May 27, 2011: Proceedings See article [PDF]

Ota yhteyttä ja kysy lisää