Lääketieteellisen kuvan tulkitseminen: asiantuntijuuden varhainen kehitys ja sen tukeminen
Markus Nivala
John Gribbin toteaa erinomaisessa kirjassaan ”Science: a history”, että tieteellisen vallankumouksen tapahtuminen samanaikaisesti kaukoputken ja mikroskoopin kehittämisen kanssa ei ole yllättävää, saati sattumaa. Sekä kaukoputki että mikroskooppi avasivat silmiemme eteen uuden visuaalisen maailman, maailman joka on ollut aistiemme ulottumattomissa lähes koko ihmislajin evoluution ajan. Siksi ei olekaan yllättävää, että esimerkiksi mikroskoopin tuottaman visuaalisen informaation tulkitseminen ja ymmärtäminen ei ole meille intuitiivista. Juuri tästä syystä tiede on meille korvaamatonta: tiede auttaa meitä ylittämään intuitiomme rajat ja paikkaa niin sanotun maalaisjärkemme puutteet.
Väitöskirjani sijoittuu edellä mainittujen elementtien risteykseen. Teknologia, eli tässä tapauksessa mikroskopia, laajentaa lääketieteen opiskelijoiden visuaalista maailmaa kudos- ja solutasolle, minkä ymmärtäminen puolestaan vaatii uudenlaisen ajattelutavan omaksumista. Tämä vaadittu uudenlainen ajattelutapa, tai tulkintakehys, nojaa erityisesti histologiaan eli kudosoppiin, ja patologiaan, eli niin sanottuun tautioppiin. Patologia tutkii tautien syitä ja kehitystä sekä tautien aiheuttamia kudosmuutoksia ja kliinisiä ilmentymiä. Yleisestä harhakäsityksestä poiketen patologin työ koostuu pääosin elävien potilaiden kudos- ja solunäytteiden tutkimisesta ja diagnosoinnista. Patologin diagnostisella lausunnolla onkin usein valtava merkitys potilaalle, sillä se sekä varmistaa diagnoosin että muodostaa pohjan potilaan ennusteelle ja mahdollisille hoitotoimenpiteille esimerkiksi syöpätapauksissa.
Tämä väitöstutkimus keskittyy erityisesti siihen, miten aloittelijat, eli tässä tapauksessa lääketieteen opiskelijat, oppivat tulkitsemaan patologisia näytteitä ja miten tätä oppimista voidaan tukea mm. virtuaalimikroskopian avulla. Aiemmin lääketieteellisen kuvan tulkitsemista on tutkittu varsinkin radiologian alueella ja useimmiten asiantuntijoiden työskentelyä observoiden. Asiantuntijoiden diagnostinen prosessi on äärimmäisen nopea, tehokas ja ilmeisen vaivaton, mikä on johtanut ajatukseen, että esimerkiksi patologien asiantuntijuus perustuisi poikkeuksellisen hyviin visuaalisiin kykyihin, ns. ”hyvään silmään”. Lisäksi on havaittu, että asiantuntijat nojaavat päättelyssään pikemminkin kliiniseen kokemukseensa kuin lääketieteelliseen tietoon, mikä taas on johtanut koulutusohjelmissa kliinisen tiedon painottamiseen lääketieteen perusteiden kustannuksella. Väitöskirjani kolme ensimmäistä osatutkimusta kuitenkin osoittavat, että lääketieteen opiskelijat oppivat tulkitsemaan patologisia näytteitä heidän visuaalisista kyvyistään riippumatta ja että visuaalisia taitoja tärkeämmäksi tekijäksi nousevat opiskelijoiden aikaisemmat tiedot lääketieteen perusteista, kuten histologiasta ja patologiasta. Opiskelijat käyttävät lääketieteen perusteita ajattelunsa tukena mm. diagnostisten hypoteesien luomiseen ja niiden arviointiin. Siten perustiedot mahdollistavat mikroskooppinäytteiden mielekkään tulkitsemisen huolimatta opiskelijoiden vähäisestä käytännön kliinisestä kokemuksesta.
Väitöskirjan kolmas osatutkimus kuvaakin intervention, jonka tavoitteena oli parantaa opiskelijoiden perustietoja eli kykyä tunnistaa normaaleja solu- ja kudostyyppejä. Ajatuksena oli, että tämä kyky auttaisi tunnistamaan näytteistä epänormaalit eli sairaat alueet, mikä taas vuorostaan johtaisi parempaan diagnostiseen suoritukseen. Vaikka interventio onnistui parantamaan opiskelijoiden kykyä tunnistaa erilaisia kudos- ja solutyyppejä, sillä ei ollut vaikutusta opiskelijoiden diagnostiseen suorituskykyyn. Vaikuttaakin siltä, että puhtaasti toistava tieto ilman syvällisempää ymmärrystä taustalla vaikuttavista biolääketieteellisistä prosesseista ei riitä. Tarvitaan siis pedagogisia ratkaisuja opiskelijoiden aikaisempien tietojen ja ajattelun aktivoimiseksi.
Väitöskirjan kaksi viimeistä osatutkimusta keskittyvät virtuaalimikroskopian pedagogisiin mahdollisuuksiin. Virtuaalimikroskopia tarkoittaa sovellusta, jonka avulla opiskelijat voivat katsoa patologisia näytteitä verkkoselaimella. Näytteisiin voidaan lisätä myös niin sanottuja annotaatioita eli visuaalisia ja tiedollisia vihjeitä. Sen lisäksi että tietokoneen näytöllä työskentely on huomattavasti helpompaa kuin perinteisellä mikroskooppilla, virtuaalimikroskopia myös mahdollistaa entistä jouhevamman yhteistyön opiskelijoiden välillä. Okulaarin säätämisen sijaan opiskelijat voivat keskittyä näytteistä keskustelemiseen. Aineistosta kävi ilmi, että opiskelijoiden välinen yhteistyö johti toimintatapoihin, joiden on aikaisemmin huomattu olevan hyödyllisiä oppimisen kannalta, kuten esimerkiksi argumentointiin ja työskentelyn vastavuoroiseen sääntelyyn. Päästäkseen yhteisymmärrykseen diagnoosista opiskelijat joutuivat perustelemaan omat mielipiteensä ja ottamaan kantaa työskentelyparin mielipiteisiin.
Yhteistyön lisäksi opiskelijoiden ajattelua aktivoitiin annotaatioiden eli visuaalisten ja tiedollisten vihjeiden avulla. Vaikka vihjeet yleensä, ja odotetusti, paransivat opiskelijoiden diagnostista suoritusta, visuaaliset vihjeet nostivat merkittävästi virheellisten löydösten määrää. Videoaineiston tarkastelu kuitenkin osoitti, että nämä virheet syntyivät tilanteissa, joissa opiskelijat tarkastelivat näytteiden kliinisesti relevantteja osia, ja joihin he eivät olisi välttämättä muuten törmänneet. Voidaankin argumentoida, että visuaaliset vihjeet toimivat ikäänkuin haasteina, joita opiskelijat eivät voineet jättää huomioimatta, ja että näiden relevanttien virheiden tekeminen on oppimisen kannalta hedelmällisempää kuin toiminta pelkästään jo hallitun tiedon alueilla. Virtuaalimikroskopian optimaalinen hyödyntäminen vaatii kuitenkin vielä kehittyneempiä palautemekanismeja sekä sen aikaisempaa tiiviimpää integraatiota opetukseen.
Lisäksi väitöstutkimuksessa havaittiin, kuinka tärkeää kuvantamisteknologian tunteminen on diagnostiselle prosessille. Tavallisinkin mikroskooppinäyte on monimutkaisen prosessin tulos: näyte voidaan ottaa eri osista ruumista ja eri tavoilla, mikä taas vaikuttaa siitä luotavan poikkileikkauksen kolmiulotteisiin ominaisuuksiin. Lisäksi tulee ottaa huomioon näytteiden erilaiset värjäykset ja niiden ominaisuudet sekä mahdolliset mekaaniset artefaktit kudoksissa. Mitä monimutkaisemmiksi lääketieteellisen kuvantamisen menetelmät muuttuvat, sitä tärkeämpää on ymmärtää kuvien muodostamisen taustalla olevat prosessit.
Yhteenvetona voidaan todeta, että erilaiset kuvantamisteknologiat avaavat meille uusia visuaalisia maailmoja ja siten haastavat tarkastelemaan asioita, joiden ymmärtäminen ei ole meille intuitiivista, vaan vaatii ilmiöiden tieteellistä ymmärtämistä ja tarkoituksenmukaista harjoittelua. Vaikka asiantuntijat pystyvätkin toimimaan näillä, heille jo tutuilla, tiedon alueilla intuitioonsa luottaen, kuvauksia asiantuntijoiden työtavoista tai ajatusprosesseista ei tule siirtää kritiikittömästi tai sellaisinaan pedagogisiksi malleiksi. Oppiminen vaatii erilaisia tukitoimia asiantuntijuuden kehittymisen eri vaiheissa. Kaikki oppimisen vaiheet eivät myöskään johda suoraan parempiin käytännön suorituksiin, vaan osa omaksuttavista tiedoista ja taidoista toimii ikään kuin ponnahduslautoina, jotka valmistavat tulevaan oppimiseen. Ilmiöiden tieteellisten periaatteiden tunteminen auttaa paikkaamaan puutteellista kokemusta, mutta luo myös pohjan kokemusten tarkoituksenmukaiselle ja systemaattiselle jäsentämiselle.
Kirjoittaja väitteli kasvatustieteiden tohtoriksi 5.10.2013 Turun yliopistossa. Hän toimii tutkijana Regensburgin yliopistossa Saksassa.
LÄHTEET
Nivala, M. (2013). Learning microscopic pathology: Scaffolding the early development of expertise in medical image interpretation. Annales Universitatis Turkuensis B 371. Turku: Turun yliopisto. http://www.doria.fi/handle/10024/92320
Yliopistopedagogiikka 