Institutionen för informationsteknologi

Forskarprofil: Ingela Nyström

Ingela Nyström

Ingela Nyströms forskning handlar om att matematik och informationsteknologi möter medicinen. Foto: Kajsa Örjavik

”VI GÖR DET OSYNLIGA SYNLIGT”

I framtiden kommer käkkirurger kunna utföra operationen i datorn innan de öppnar patienten på riktigt. På inskannade tredimensionella bilder av de skadade patienterna görs modeller i datorn som ger kirurgen bättre kontroll över hur skadan faktiskt ser ut. Det osynliga under huden görs synligt. "Forskningen kommer att innebära kortare operationstider, bättre operationsresultat och sparade pengar", berättar Ingela Nyström, professor i visualisering på Institutionen för informationsteknologi vid Uppsala universitet.

Ingela Nyströms forskning handlar om att matematik och informationsteknologi möter medicinen. Hon är matematiker och datavetare i grunden, men redan som doktorand upptäckte hon att hennes tillämpade matematik borde vara användbar inom medicinen. Forskningen handlade om att utveckla metoder för hur man bland annat skulle kunna titta på form i bilder på datorn.
- När jag och mina handledare frågade runt om det fanns intresse för detta visade det sig att radiologerna på sjukhuset var intresserade av att kunna titta på blodkärl i datorn. Då jobbade vi med att matematiskt titta på var det fanns blodkärlsförträngningar.

För 10 år sedan fick de kontakt med käkkirurger på Akademiska sjukhuset i Uppsala och samarbetet tog fart. Kirurgerna hade behov av mer exakta metoder för att kunna planera käk-kirurgin.
- Med hjälp av den här metodiken – om någon har blivit skadad i en fallolycka eller sparkad av en häst – kan man göra en CT-scanning av den skadade käken och sedan sätta ihop den trasiga käken som i ett 3D-pussel i datorn innan man utför den verkliga operationen, förklarar Ingela.
- Det vi har byggt in i systemet är en avancerad bildanalys och visualisering så att man kan se hur djup en skada är eller hur sönderkrossad en benbit faktiskt är innan man öppnar upp patienten vid en operation. Man kan säga att vi gör det osynliga synligt!

Att jobba både med matematik, data och medicin var något som tidigt kändes naturligt för Ingela.
- Jag har alltid velat jobba med människor, för mig hade en bana kunnat vara att jobba inom vården, berättar Ingela. Men om jag INTE hade läst matematisk skulle jag ha saknat det varje dag, jag är nog naturvetare ut i fingerspetsarna. Men däremot är jag inte matematiker som bara vill sitta och grotta ner mig i formler utan det ska finnas den här användbarheten.

Ingelas mormor var lite orolig när hon började läsa matematik, men på disputationen uttryckte hon att det där med matematiken var inte så dumt, för med den kunde Ingela hjälpa till inom medicinen.
- Det kommer att gå bra för dig, Ingela, sa mormor till mig då.

Fokus just nu ligger på att fortsätta samarbetet med käkkirurgen.
- Vi har löst pusselbitarna med ben – att sätta ihop och göra implantat. Men nu vill vi också titta på mjukdelarna, eftersom man också behöver kunna transplantera hud eller flytta muskler och det området är väldigt ”obeforskat”. Vi har så smått börjat med grundforskning inom detta, men inte hittat rätt finansiering av forskningen än.

Det senaste resultaten av forskningen är att de på patientspecifik data kan rita på huden. De kan titta på hudfliken som de måste ta bort och sedan hitta motsvarande plats på huden på insidan låret. Med hjälp att programmet och inskanning från patienten kan de hitta frisk vävnad på en plats där det också finns ett bra blodkärl. Genom att fästa hudfliken med ett bra blodkärl i ansiktet läker det ihop mycket snabbare.
- Den här metoden är det plastikkirurger som har börjat titta på, berättar Ingela.
Det är en riktig utmaning inom forskningen är att få till modeller som simulerar mjukvävnad, senor och muskelvävnad. Det är mer komplext att modellera flexibla, mjuka material än det stela skelettet.

Något som går som en röd tråd genom all Ingelas forskning är noggrannhet.
- Man måste vara matematiskt korrekt för annars kommer det inte att bli bra resultat, förklarar hon. Men även noggrannhet genom att se till att hantera patientdata korrekt och man måste också ha noggrannhet i att göra programmen användarvänliga, så att de fungerar för kirurgerna som ska använda dem.

De metoder som Ingela och hennes kollegor tar fram kommer att kunna bidra till förkortade operationstider och bättre operationsresultat, vilket gynnar patienterna. I och med detta kan metoderna också bidra till att spara pengar i vården.

Metoden med det datoriserade 3D-pusslet skulle även andra områden kunna ha användning för, som exempelvis arkeologer som behöver pussla ihop gamla urnor med hjälp av sköra bitar av krukskärvor.

Nu vill Ingela få forskargruppen att växa. Det finns ett flertal kirurger och doktorander på Akademiska sjukhuset som är aktiva i projektet, men på Institutionen för Informationsteknologi är gruppen liten.
– Idag är vi Fredrik Nysjö, som är doktorand, Filip Malmberg, som är forskare, och så jag själv, säger Ingela. Så vi behöver bli fler på IT.

Ingela har fram till nu även varit avdelningsföreståndare för Vi2, avdelningen för Visuell information och interaktion. Förutom att få mer tid för sin forskning, nu när hon lämnar över uppdraget, ser hon fram emot att få undervisa igen.
- Att vara lärare är det mest fascinerande man kan vara! utbrister Ingela. Att få lämna vidare det jag själv har lärt mig till studenterna.

Om man som student är intresserad av att forska inom samma område som Ingela ger hon rådet att först satsa på att lära sig matematik och sedan bli en stark programmerare. Därefter kan de börja bygga broar till medicinen.

Fakta - Ingela Nyström

Ålder: 51
Titel: Professor i visualisering
Utbildning: Disputerade i datoriserad bildanalys 1997 i Uppsala.
Bor: Storvreta
Familj: Man och två vuxna barn.
Gör på fritiden: Reser gärna med familj och vänner men är lika gärna hemma och ute i skogen eller i stallet.
Aktuellt: Jag är inbjuden till University of Victoria i Kanada i mars 2019 för att föreläsa och bygga forskarsamarbeten.
Lyssnar på: Jag lyssnar på allt – klassiskt, jazz, house och 80-talspop beroende på sinnesstämning.
Dold talang: Jag är en hyfsat bra ryttare. (Jag började rida som barn och har tidigare tävlat i både dressyr och hoppning. I höstas köpte familjen ett föl, Crown Princess SH. Målet är nu att Sessan ska växa upp till en tam och trygg individ och sedan ska vi låta utbilda henne till hopphäst.)
Styrka: Att jag tycker att rätt ska vara rätt, vilket har hjälpt mig mycket i forskning genom åren.
Svaghet: Samma sak – jag vill att rätt ska vara rätt, vilket gör att människor ibland uppfattar mig som fyrkantig.
Drömprojekt: Privat är drömmen kanske på väg att förverkligas - att få äga en häst som tar sig till världsarenorna i hoppning. Det vore en så rolig resa att få göra!

Uppdaterad  2019-02-04 10:53:48 av Kajsa Örjavik.