TEKNIIKKAA JA YHTEISTYÖTÄ

Professori Antti Niemi

Teknillinen Korkeakoulu

Sähkötekniikan laboratorio

Lääketieteellisen tekniikan katsotaan yleisesti edustavan uutta, korkeata teknologiaa. Tekniikka on kuitenkin myös menneinä aikoina liittynyt sairauksien ja terveyden hoitoon, joskin välineistö on ollut kunkin ajankohdan yleisen teknisen tason rajoittama.

Teknisen osaamisen lisääntyessä maassamme yksittäiset uranuurtajat havaitsivat ne tarpeet ja mahdollisuudet, jotka liittyivät sairaalalaitteisiin ja -kojeisiin. Niinpä vuosisadan alussa perustettu J. Merivaara Oy ulotti tuotevalikoimansa sängyistä kirurgisiin leikkauspöytiin ja muihin sairaaloiden mekaanisiin erityislaitteisiin. Vuonna 1932 taas perustettiin Oy Santasalo-Sohlberg Ab valmistamaan mm. autoklaavi-, kuumailma- ja etyleenioksidisterilisaattoreita sekä tislauskojeita, ja se hankkiutui viimeksi mainittujen osalta myöhemmin kansainväliseen johtoasemaan.

Pääosa tutkimus- ja hoitovälineistä tuotiin ulkomailta seuraten kansainvälistä kehitystä sitä mukaa kuin se johti uusiin, kaupallisiin tuotteisiin. Erityisesti röntgenlaitteiden käyttö ja käytön turvallisuus otettiin jo varhain huomioon ja säteilyfysiikan merkitystä lisäsi edelleen keinotekoisten radioaktiivisten isotooppien käyttöön tulo säteilylähteinä. ja merkkiaineina pian II maailmansodan jälkeen. Nämä prosessit johtivat vähitellen sairaalafyysikkojen ammattikunnan muodostumiseen.

Säteilynmittaustehtävät toivat sairaalalaboratorioihin elektronisen instrumentiston, joka siihen saakka oli rajoittunut harvoihin, yksittäisiin mittareihin. Mutta 50-luvun kehitys oli nopeaa myös sähkölääkintäkojeiden, kemiallisen koostumuksen määrityslaitteiden ja konventionaalisemmankin tekniikan aloilla, tuottaen mm. respiraattorit, keskoskehdot, dialyysilaitteet sekä. optis-hienomekaaniset silmäntutkimuskojeet ja endoskoopit. Kliinisen laboratorion automatisoinnin kannalta merkittävä. oli maahan v. 1959 saapunut automaattianalysaattori, jolla määritettiin mm. veren sokeriin ja proteiiniin sitoutuneen jodin pitoisuuksia näytesarjoista ja joka levisi kliinisiin yksityislaboratorioihinkin.

Vaikka Yhdysvallat oli teknisen kehityksen kärkimaa, näkyi tuotujen laitteiden alkuperässä erityisesti Saksan Liittotasavallan teollisuuden nopea toipuminen maailmansodasta. Meillä laitetuonnin laajeneminen ja monipuolistuminen johti tuontiyritysten teknisen henkilöstön lisääntymiseen ja laitehuollon merkityksen korostumiseen, minkä yhteydessä kotimainen valmistus rajoittui lähinnä lääketieteellisen tutkimuksen yksittäisiin apuvälineisiin. Merkittävä poikkeus tästä oli prof. Yrjö Paateron kehittämä ortopantomografi. Prof. Alvar Wilskan monipuolisesta laitekehitystyöstä optiikan ja elektronimikroskopian aloilla on tässä yhteydessä todettava hänen sodan aikana eloperäisten kohteiden tutkimiseen rakentamansa umbraali- l. anoptraalimikroskooppi, jota C. Reichert AG hyödynsi teollisesti.

Ammattielektroniikan teollinen tuotanto vauhdittui Suomessa olennaisesti 60-luvulla. Sitä seurasi lääkinnällinen elektroniikkateollisuus vuosikymmenen lopulta lähtien. Tässä yhteydessä mainittakoon näytteinä vain dipl.ins. Tapio Tirkkosen ideoimat ja suunnittelemat instrumentit, joita edelleenkin valmistetaan sekä kotimaata että vientiä varten ja prof. Kalevi Kalliomäen suuria näytemääriä varten kehittämä kliinis-kemiallinen analysaattori, joka myös merkitsi uutta vientituotetta.

Hyvät periaatteelliset mahdollisuudet alan akateemiselle koulutukselle ja tutkimukselle tarjosi Oulun yliopisto, jonka tiedekuntaryhmitykseen sisältyvät tekniset tieteet, lääketiede ja luonnontieteet. Vielä 60-luvulla annettiin kuitenkin huomattava, joskin asteittain vähenevä osa lääketieteen perusopetuksesta Turun yliopiston yhteydessä, eikä em. tiedekuntien edustajista koostunut toimikunta päätynyt esittämään erityistä biolääketieteellis-teknistä loppututkintoa, vaan suositteli kiinnostuneille aineyhdistelmien täydentämistä valituilla toisten tiedekuntien aineilla
(ks. Tekn. Aikak.l. nro 5/1968). Laudatur- ja pääainetasoinen koulutus biofysiikassa toteutui sittemmin luonnontieteellisessä tiedekunnassa tiiman professuurin tultua perustetuksi v. 1974.

Kun alueen teollisuus oli kiinnittänyt yliopiston huomiota pohjoisen Suomen erityisolo- suhteista johtuviin työterveysongelmiin, selvitettiin yliopiston mahdollisuuksia niiden tutkimuksen järjestämiseksi ja neuvoteltiin asiasta mm. Työterveyslaitoksen johtajan, prof. Leo Noron kanssa. Nämä alkukontaktit johtivat aikanaan aluetyöterveyslaitoksista ensimmäisen perustamiseen Ouluun ja siten edelleen koko aluetyöterveyslaitosverkostoon. Tässä yhteydessä mm. teknisen hygienian osaston tehtävät, jotka kohdistuivat työympäristön fysikaalis- ja kemiallisteknisiin rasitustekijöihin siirtyivät aluelaitoksille, ja osaston johtajasta, dipl.ins. Pentti U. Lehtisestä tuli Uudenmaan aluetyöterveyslaitoksen johtaja.

Lääketieteellisen tekniikan alan varhainen, insinöörikoulutustaustan omaava henkilöstö hankki poikkitieteellisen työskentelynsä edellyttämät lisätiedot itseopiskelulla ja ammattityönsä yhteydessä. Ulkomaista tutkimuskokemusta hankkineina tulevat tässä yhteydessä mieleen vain Työterveyslaitoksen teknillisen hygienian osaston ensimmäinen johtaja, dipl.ins. Urpo Hilska, M.Sc., terveydenhuollon tekniikkaan maahamme siirtänyt dipl.ins. Teuvo Niemioja, M.Sc. ja TkT Martti Mela, joka nimitettiin Oulun yliopiston biofysiikan professoriksi v. 1975. Biolääketieteellis- teknisenä perustettu yhdistys osoittautui näin ollen heti perustamisestaan alkaen tärkeäksi kokemusten ja tiedon välittäjäksi. Ulkomaisiin kontakteihin pyrittiin kansainvälisin kokouksin, ekskursioin ja vierailijoiden kautta; niinpä vv. 1973-74 puolet yhdistyksen kokousten esitelmöitsijöistä oli ulkomaisia.

Alan tekniikan tuonaikaisen, voimakkaan kehityksen johdosta Sitra kutsui tekn.lis. Jaakko Malmivuon suorittamaan tutkimuksen lääketieteellisen tekniikan asemasta ja kehittämismahdollisuuksista Suomessa. Tilaisuudesta, jonka yhdistys järjesti raportin (Sitra A17/1974, 78 s.) valmis- tuttua, muodostui katsaus alan teollisuuden, tutkimuksen ja koulutuksen tilaan ja tarpeisiin. Alalla toimivien yritysten lukumäärän todettiin kasvaneen 18:aan, mutta useimpien olevan liian pieniä taloudellisen tuloksen kannalta. Alan insinöörikunta todettiin edelleenkin ulkomaita vähäisemmäksi.

Lääketieteellis-teknisen kuten lääketieteellis-luonnontieteellisenkin tutkimuksen vaikeus on sen monitieteisyys. Niin kirjoittajalla kuin varmaan monella lukijallakin on jo opiskeluajaltaan kokemuksia esim. lääketieteellisesti asetettuun probleemaan liittyvän datan tilastollisesta analysoinnista, mutta tällaisessa tapauksessa on enemmänkin kyse yhden tieteenalaan kuuluvan tutkimuksen sinänsä välttämättömästä avustamisesta kuin varsinaisesta monitieteisyydestä. Jotta tutkimus olisi molemmin tai kaikin puolin tieteellistä, on edellytettävä, että osallistuvien alojen edustajat erittelevät ja määrittelevät tasapuolisessa vuorovaikutuksessa tutkimusprobleeman, joka sitten kunkin osallistujan erityisasiantuntemusta käyttäen ratkaistaan.

Tutkimuksen tieteellisyys asettaa käytännössä vaatimuksen vähintään akateemisesta perustutkinnosta niin lääketieteen kuin tekniikan tai luonnontieteenkin edustajalle. Jotta tutkintoa voitaisiin sanoa tekniseksi, joudutaan rajoittamaan sitä muiden alojen aineiden oppimäärää, joka voidaan sisällyttää siihen, ja vastaavat päätelmät voidaan tehdä lääketieteellisten ja luonnontieteellisten perustutkintojen suhteen. Parhaimmillaan monitieteinen tutkimus on siten eri alojen oppineiden spesialistien yhteistyötä.

Monitieteinen tutkimus edellyttää osanottajilta valmiutta luopua tarvittaessa omalla alallaan keskeisinä pidetyistä tavoitteista, mikä ei aina ole helppoa. Myös tutkimusrajoitus on ollut ongelmallista, silla monet rahoittajat ovat keskittyneet yksittäisille tieteen sektoreille ja kokeneet vieraaksi sen, että huomattava osa hankkeesta menee tämän ulkopuolelle. Siellä, missä nämä vaikeudet on voitettu, on tutkimus osoittautunut sitäkin tuottavammaksi. Tällä hetkellä näyttää siltä, että eräät rahoittajat, kuten Suomen Akatemia, ovat tiedostamassa monitieteisen tutkimustyön problematiikan ja osoittamassa erityistukea tutkimuksille, jota eri tieteen alojen edustajat yhdessä suorittavat.

Professor Antti Niemi

Helsinki University of Technology

Laboratory of Control Engineering

ENGINEERING AND CO-OPERATION

Biomedical engineering is generally considered to represent new, high technology. When the technical know-how increased in our country, some pioneers recognized the opportunities, which, were attached to medical instruments. Examples from these were the companies J. Merivaara Corp., producing for instance surgical tables and in 1932 founded Santasalo- Sohlberg Corp. producing autoclaves and distillers and being later the internationally leading producer in its branch.

Though USA was the leading country in biomedical engineering, a great deal of these instruments were imported from West Germany.

An important contribution to the domestic manufacturing of biomedical engineering was made by prof. Yrjö Paatero, who developed the orthopantomograph. Also prof. Alvar Wilska made remarkable contributions in the development of electron microscopy.

In the 1960's the industry for professional electronics developed quickly in Finland. This included also the medical electronics industry including the instruments developed by Mr Tapio Tirkkonen and professor Kalevi Kalliomäki.

Oulu University offered good opportunities for academic education in this field, because there were faculties of engineering, medical and natural sciences. Biophysics became as one main subject for studies in Oulu University in 1975, when Martti Mela received this professorship.

The first engineers working in the field of biomedical engineering obtained their interdisciplinary education by selfinstruction and in connection with their work duties. As persons who at those times had research experience from abroad I remember only engineers Urpo Hilska and Teuvo Niemioja as well as Dr. Martti Mela. In this sense our Society had immediately an important task in the exchange of experience and know-how.

Because of the rapid development of the field the Finnish National Fund for Research and Development started a project to investigate the status of biomedical engineering and the possibilities to develope it in Finland. In the report it was stated that the number of the companies working in this field was 18, but most of them were too small.

It is difficult to make interdisciplinary research because most of the funding organizations tend to fund only single disciplines and are reluctant to fund projects, which fall out of their interest. However, at this moment the Academy of Finland has recognized the importance of interdisciplinary research and has supported research in biomedical engineering.