METNET hankkeessa kehitetään laskentamenetelmä metaanin tuotannon, kulutuksen ja kulkeutumisen laskentaan hyödyntämällä uutta röntgentomografiatekniikkaa, verkkoteoriaa ja simulointitekniikoita.
+ Suomen Akatemia 2019-2023
Miika Suhonen ([email protected])
Olen nuorempi tutkija ja teen väitöskirjatyötä aiheesta ”Fotoakustinen tomografia heterogeenisessa väliaineessa”. Fotoakustinen tomografia on kuvantamismenetelmä, joka perustuu valopulssilla aiheuttettuun fotoakustiseen ilmiöön. Fotoakustinen kuvantaminen yhdistää optisen ja akustisen kuvantamisen hyödyt. Sen sovelluskohteita ovat esimerkiksi verisuoniston sekä pieneläinten kuvantaminen.
Useasti fotoakustiikassa akustisten aaltojen eteneminen oletetaan tapahtuvan homogeenisessa väliaineessa. Tämä ei kuitenkaan aina päde ja siten mallintamalla akustinen eteneminen heterogeenisessa väliaineessa, tarkempien estimaattien muodostaminen on mahdollista. Väitöskirjatyöni tavoitteena on kehittää fotoakustinen malli, jonka avulla pystytään estimoimaan fotoakustisia kuvia heterogeenisessa väliaineessa.
Riku Kiviluoto ([email protected])
Sydän- ja verisuonisairaudet ovat edelleen ensisijainen sairastuvuuden ja kuolleisuuden syy maailmanlaajuisesti, joihin kuolee 18,6 miljoonaa ihmistä vuosittain. Maailman yleisin sairaalahoidon syy on sydämen vajaatoiminta, joka vaikuttaa yli 64 miljoonaan ihmiseen maailmanlaajuisesti. Sepelvaltimotauti on yksi sydän- ja verisuonisairauksista, ja se voi johtaa sydämen vajaatoimintana. Sepelvaltimotauti johtuu sepelvaltimoiden seinämään kertyneestä plakista, joka kaventaa valtimoita ajan myötä. Tätä prosessia kutsutaan ateroskleroosiksi. Huolimatta merkittävistä lääketieteen edistysaskeleista, sydämen vajaatoiminnalle ei ole parannuskeinoa.
Ei-invasiiviset kuvantamismenetelmät, kuten positroniemissiotomografia (PET), magneettikuvaus (MK) ja tietokonetomografia (TT), ovat potentiaalisia menetelmiä havaitsemaan sydämen vajaatoiminnan varhaisessa vaiheessa. Nämä kuvantamismenetelmät tarjoavat yksityiskohtaista tietoa sydän- ja verisuonijärjestelmän anatomiasta, toiminnasta ja metaboliasta, mikä voi auttaa tunnistamaan riskiryhmissä olevat henkilöt ja mahdollisesti ehkäisemään sydämen vajaatoiminnan etenemistä. Oikea-aikainen diagnoosi ja hoito vähentävät sydämen vajaatoimintaan liittyvää sairastuvuutta ja kuolleisuutta.
Nykyisillä kuvantamistekniikoilla ei havaita riittävän tarkasti sydänlihastulehduksen muodostumista ja etenemistä. Sydänlihastulehduksen tarkempaan ja varhaisempaan havaitsemiseen tarvitaan uusia PET-MK-menetelmiä käyttäviä lähestymistapoja.
Tanja Tarvainen ([email protected])
Professori Tanja Tarvaisen työryhmä tutkii ja kehittää laskennallisia menetelmiä optisiin ja ultraääntä hyödyntäviin inversio-ongelmiin kuten tomografinen kuvantaminen lähtökohtana Bayesilaset inversiolaskennan menetelmät. Tutkittavat tomografiset menetelmät sisältävät sekä valon käyttöön perustuvia menetelmiä kuten diffuusi optinen tomografia että kytketyn fysiikan kuvantamisen menetelmiä kuten fotoakustinen kuvantaminen. Näiden lisäksi työryhmässä kehitetään mallinnusta ja laskennallisia menetelmiä valon ja ultraäänen käyttäytymisen mallintamiseksi sekä kehitetään prototyyppi laitteistoja uusiin kuvantamismenetelmiin.
Teemu-Taneli Sahlström ([email protected])
Teemu Sahlström kehittää tutkimuksessaan numeerisia menetelmiä kytkettyä fysiikkaa hyödyntäviin kuvantamismenetelmiin, kuten foto- ja termoakustiseen tomografiaan. Tutkimuksessaan hän hyödyntää muun muassa Bayesilaisten käänteisongelmien teoriaa, syväoppimista sekä numeerisen matematiikan ja fysiikan menetelmiä.
Tuomo Savolainen ([email protected])
Elektroniikkasuunnittelu ja rakentaminen
EIT (impedanssitomografialaitteistot)
Mekaniikka
Opetuslaboratoriot
Mittaustekniikka -kurssi
Kamut -hanke
Tuomo Silvast ([email protected])
Erilaisten kappaleiden ja materiaalien ainetta rikkomaton kuvantaminen kolmiulotteisesti. Röntgentomografiakuvaukset, kuvalaskennat, analysointialueiden määritykset ja analyysilaskennat sekä kuvamanipuloinnit ja leikekuvien ja 3D-kuvien visualisointi.