Mikroskooppidatan visualisointi VR-teknologialla molekyylilääketieteessä

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli luoda työnkulku mikroskooppikuvan viemisestä VR-ympäristöön ja tehdä prototyyppi mikroskooppidatan visualisointimallista VR-ympäristöön. Tarkoituksena oli selvittää, mitä 2D-kuvan muuttaminen VR-muotoon vaatii sekä miten VR-visualisointimallia voidaan hyödyntää Covid-19-vasta-ainetutkimuksen mikroskooppikuvadatan tarkastelussa. Lisäksi tarkoituksena oli selvittää, miten Suomen molekyylilääketieteen instituutin (FIMM) tutkijat kokevat virtuaalitodellisuuden osana tutkimustulosten tarkastelua.

Opinnäytetyön tutkimusmenetelmäksi valittiin konstruktiivinen tutkimusote, koska tarkoituksena oli luoda konkreettinen tuotos. Opinnäytetyön kehitysosassa luotiin VR-visualisointimallin prototyyppi mikroskooppidatasta. VR-visualisointimallin prototyyppi koostui varsinaisesta mikroskooppikuvan VR-mallista sekä sen käyttöliittymäluonnoksesta. Tutkimusosassa FIMM:n tutkijoiden kokemuksia VR-visualisointimallin prototyypistä tutkittiin teemahaastattelulla. Teemahaastatteluun osallistui seitsemän (n=7) kokenutta tutkijaa. Haastattelut analysoitiin teemoittain ja niiden kuvailevat tunnusluvut on kirjattu.

VR-visualisointimallin prototyyppi luotiin eri kuvankäsittelyohjelmia käyttäen ja valmis työ esiteltiin FIMM:n tutkijoille. Haastatteluista kävi ilmi, että tutkijat kokivat VR-visualisointimallin prototyypin hyväksi tavaksi visualisoida Covid-19-vasta-ainetutkimuksen mikroskooppidataa. Tutkijat kokivat prototyypin hyödylliseksi tutkimusaineiston tarkastelussa ja uskoivat, että tulevaisuudessa tämänkaltaisesta visualisointitavasta olisi hyötyä myös muunlaisen tutkimusaineiston tarkastelussa.

Opinnäytetyön tuloksia voidaan hyödyntää jatkossa molekyylilääketieteeseen suunnatun VR-visualisointiohjelman suunnittelussa. Jatkokehitysehdotuksena mallista voisi luoda interaktiivisen, jolloin mikroskooppikuvasta voisi valita haluamiaan tietoja näkyville. Haastateltavat toivat esille useita hyviä jatkokehitysehdotuksia helpottamaan mikroskooppikuvan tarkastelua. Jatkotutkimusehdotuksena nousi esille 3D-mallin visualisointi VR-ympäristössä.

The aim was to create a workflow for exporting a microscopic image to VR environment and to make a prototype of a VR visualization model. The purpose was to find out how to convert a 2D image into VR and how the VR visualization model can be utilized in the examination of microscopic image data. The purpose was to find out how the researchers of the Finnish Institute of Molecular Medicine perceive VR as part of reviewing research results.

The research method was a constructive research approach. A prototype was created from microscopic data. The experiences of the prototype were collected through thematic interviews in which seven experienced researchers participated. The data were analyzed thematically and organized into groups based on the themes that emerged from the interviews.

Interviews revealed that the researchers found the prototype to be a good way to visualize microscopic data from the Covid-19 antibody study. The researchers found the prototype useful in reviewing the research material and believed that in the future this kind of visualization method would also be useful in reviewing other types of research material.

The results can be utilized in the future in designing of a VR visualization program for molecular medicine. The visualization of a 3D model in a VR environment emerged as a proposal for further research.