Kliininen työ

Älytunnistin havaitsee syöpäkudosta leikkausjätteestä

Laitteen toivotaan tehostavan glioomien leikkauksia.

Heli Väyrynen

Pentti Vänskä
Antti-Pekka Elomaa ja Samu Lehtonen kertovat, että leikkausimuun kytkettävä älytunnistin kehitettiin aluksi Mikrokirurgiakeskuksessa kokeellista optista kalustoa ja keinotekoisia malleja hyödyntäen.

Suomalaistutkijoiden kehittämä älytunnistin havaitsee syöpäkudosta leikkausjätteestä.

Laitteen kehitys juontaa juurensa Itä-Suomen yliopiston, Kuopion yliopistollisen sairaalan ja Itä-Suomen Mikrokirurgiakeskuksen perustutkimukseen.

Laitetta suunnitellaan erityisesti glioomien leikkauksiin mutta myös muuhun syöpäkirurgiaan.

Gliooma on hajanaisesti kasvava syöpä, jota on vaikea saada leikattua kerralla kokonaan pois.

Fluoresoivien merkkiaineiden käyttö parantaa syöpäkudoksen tunnistamista leikattavan kasvaimen ympäriltä. Fluoresoiva aine merkkaa aktiivisen syöpäkudoksen, ja kirurgi tunnistaa kudoksen hohdon eli fluoresenssin.

Fluoresenssi tarkentaa leikkausalueen rajaa kasvaimen ympärillä. Aivoissa poistoa rajoittavat tärkeät alueet, kuten puhealue. On tärkeää poistaa riittävästi muttei liikaa. Tervettä aluetta halutaan säästää.

Fluoresenssin hyödyntäminen kirurgiassa onkin yleistynyt.

Menetelmä sisältää kuitenkin tiettyjä puutteita. Esimerkiksi silmä ei aina erota hohtoa.

Tähän ongelmaan tartuttiin Kuopiossa ja lähdettiin kehittämään tehokkaampia kudostunnistustekniikoita syöpäleikkauksiin.

– Leikkausmikroskoopin näkökentässä voi olla vaikka kudosjätettä tiellä, kun katsotaan poistettavaa kudosta. Fluoresenssi voi olla niin himmeää, ettei ihmissilmä näe sitä, kertoo Itä-Suomen yliopiston neurokirurgian alan nuori tutkija Samu Lehtonen .

Hän on viidennen vuosikurssin lääketieteen opiskelija Itä-Suomen yliopistossa ja älytunnistinta kehittävän Marginum Oy:n toimitusjohtaja.

Tarkempi kuin ihmissilmä

Älytunnistinkin hyödyntää fluoresenssia syöpäkudoksen tunnistamisessa. Se toimii yksinkertaistetusti näin:

Kirurgi poistaa pala palalta kudosta imulaitteella. Laite kytketään putkeen, jonka sisällä solut kulkevat yhteen suuntaan.

Älytunnistin tarkastelee putkessa liikkuvaa kudosta eri puolilta ja havaitsee herkillä ja nopeilla valonlähteillä ja sensoreilla siitä fluoresenssin. Optisen laitteen mikroprosessori tulkitsee signaalista, onko kudos normaali vai syöpää ja antaa palautteen kirurgille.

Itsenäisesti toimiva laite mahdollistaa jatkuvan monitoroinnin lähes reaaliaikaisella palautteella. Päätös poistosta säilyy edelleen kirurgilla.

– Tämä on tarkin lähes reaaliaikainen keino, joka voidaan saavuttaa kasvaimen poiston yhteydessä, sanoo neurokirurgiaan erikoistuva lääkäri, dosentti Antti-Pekka Elomaa Kuopion yliopistollisesta sairaalasta.

Hän on ollut perustamassa ja johtamassa Itä-Suomen Mikrokirurgiakeskusta, ja toimii myös Marginum Oy:n hallituksen puheenjohtajana.

Jos kasvaimen ympärillä olevat syöpäsolut havaitaan nykyistä tarkemmin, kasvaimen kokonaispoisto onnistuu paremmin heti ensimmäisessä leikkauksessa. Tämä voisi vähentää uusintaleikkausten tarvetta.

Ratkaisu ei syrjäytä nykyisiä menetelmiä, vaan tukee niitä.

Lue myös

Myöhemmin selviää ennusteellinen hyöty eli se, hidastuuko tauti ja paraneeko elämänlaatu.

Tutkimuskäyttö alkamassa

Laitteen prototyyppiä valmistetaan parhaillaan yhteistyössä insinööritoimiston kanssa. Tavoitteena on saada se valmiiksi syksyyn mennessä ja aloittaa tutkimuskäyttö tämän vuoden aikana.

Ensituotetta tavoitellaan markkinoille kolmessa vuodessa.

Menetelmää on testattu tutkimuskalusteilla, mutta lopputuote tulee olemaan pieni instrumentti.

Älytunnistimen tarina alkoi Samu Lehtosen ja Antti-Pekka Elomaan yhteistyönä spektrikuvantamiseen ja fluoresoiviin merkkiaineisiin liittyvästä perustutkimuksesta Itä-Suomen Mikrokirurgiakeskuksessa.

Lehtosen polku lääketieteilijän väitöskirjayhteistyöstä startup-yritykseen ja laitetutkimukseen on ollut varsin poikkeuksellinen.

Marginum Oy toimii esimerkkinä kliiniseen ongelmaan ratkaisua hakevasta ja perustutkimuksesta johdetusta terveysvaikutteisesta innovaatiotoiminnasta.

Saadut apurahat ja julkiset tuet ovat olleet tärkeässä roolissa ennen yrityksen perustamista. Yksityiseltä pääomarahastolta on saatu sijoitus älytunnistimen jatkokehitykselle. Tuotteen patenttihakemus on vireillä.

Kirjoittajat

Heli Väyrynen

Lääkäriliitto Fimnet Lääkärilehti Potilaanlaakarilehti Lääkäripäivät Lääkärikompassi Erikoisalani Lääkäri 2030