Tamperelainen älyveitsi tunnistaa leikattavan kudoksen

Julkaistu 3.5.2018 - 09:42
(Kuva: Markus Karjalainen)
(Kuva: Markus Karjalainen)

Syöpäkirurgiassa kasvain pyritään poistamaan kerralla ja mahdollisimman täydellisesti. Kasvaimen rajojen tunnistaminen silmämääräisesti ei kuitenkaan ole helppoa. Anton Kontusen arvostetussa Annals of Biomedical Engineering -lehdessä julkaistu tutkimus raivaa tietä uudelle kirurgiselle innovaatiolle, joka mahdollistaa entistä tarkemman syöpäkirurgian.

Maailmassa arviolta joka viidennelle rinta- tai eturauhassyövän vuoksi leikatulle potilaalle jää kasvainkudosta leikkausalueen reunoille. Se vaikuttaa huomattavasti potilaan sairauden ennusteeseen ja edellyttää yleensä lisätoimia. Rintasyövän tapauksessa se vaatii yleensä koko rinnan poistoa. Vastaavia haasteita on esimerkiksi infektoituneiden haavojen puhdistuksessa, joissa kudospoistoon ei ole mitään objektiivisia työkaluja. Leikkauksessa syntyvän savun analysointi auttaa parantaman tarkkuutta, selviää Anton Kontusen tutkimuksessa.

Diatermiaa eli sähköveistä käytetään valtaosassa kirurgisia toimenpiteitä. Veitsi leikkaa kudosta valokaarella, jolloin kudos höyrystyy ja sen sisältämät aineet haihtuvat kirjaimellisesti ”savuna ilmaan”. Etenkin savun sisältämät pienhiukkaset ovat terveydelle haitallisia ja voidaan imeä leikkausalueelta erityisellä savuimurilla.

– Savun sisältämät pienhiukkaset ovat kuitenkin vain yksi savun komponentti. Savukaasu sisältää myös pieniä haihtuvia molekyylejä, joiden perusteella käsiteltävästä kudoksesta saadaan hyvin tarkkaa tietoa, Tampereen teknilllisessä yliopistossa väitöskirjaa tekevä Anton Kontunen kertoo.

Nyt julkaistussa tutkimuksessa leikattiin diatermiaa käyttäen kymmentä eri sian kudosta. Kudoksista haihtuva savukaasu analysoitiin differentiaalimobiliteettispektrometrilla. Tulokset olivat erittäin lupaavia.

– Kudokset erottuivat tilastollisilla luokittelumenetelmillä 95 prosentin varmuudella, Kontunen sanoo.

Aiemmissa tutkimuksissa savukaasun sisältämiä molekyylejä on tutkittu massaspektrometrilla, joka on kallis molekyyleja tyhjiössä analysoiva laite. Tampereella on tutkittu haihtuvia molekyylejä jo vuosien ajan ionimobiliteettispektrometrian keinoin. Menetelmä on sukua massaspektrometrialle, mutta ei vaadi tyhjiötä ja on siten huomattavasti halvempi ja toimintavarmempi. Ionimobiliteettispektrometreja on käytetty kymmeniä vuosia sovelluksissa, joissa toimintavarmuus on ensiarvoisen tärkeää. Erittäin lupaavien tulosten myötä tutkimusta on viety vahvasti kohti syövänhoitoa.

– Olemme noin vuoden ajan analysoineet ihmisistä poistettuja syöpäkasvaimia ja näyttää siltä, että samankaltaiseen suorituskykyyn on mahdollista päästä myös niissä. Uskon vahvasti, että tulevaisuudessa teknologia tulee auttamaan potilaita ja kirurgien päivittäistä työtä, kertoo kirurgian professori ja tutkimusryhmän johtaja Niku Oksala Tampereen yliopistosta.

Tutkimus toteutettiin Tampereen yliopiston ja Tampereen teknillisen yliopiston yhteistyönä.

Lupaavien tulosten innoittamana aiheen ympärille on perustettu startup-yritys Olfactomics, joka työskentelee teknologian kaupallistamiseksi.

Tutustu tutkimukseen Annals of Biomedical Engineering -lehdessä.

Lisätiedot:
Anton Kontunen, p. 050 4948175, anton.kontunen@tut.fi
Niku Oksala, p. 040 1901487, niku.oksala@uta.fi