3d-maksa.jpg

Syöpähoidon kolmas ulottuvuus

15.02.2012

Syöpäkasvaimien leikkaushoidon 1990-luvulla mullistaneeseen radiotaajuista säteilyä hyödyntävään kasvainten tuhoamiseen on kehitetty uusi menetelmä. Maksan syöpien hoitoon ja hoidon suunnitteluun on nyt luotu 3D-kuvantamiseen, kuvankäsittelyyn ja matemaattiseen simulaatioon perustuva ohjelmisto. Järjestelmää ovat olleet mukana rakentamassa Aalto-yliopiston lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitoksen tutkijat.

Avoleikkaushoitoa ja kasvaimien poistoa korvaamaan kehitetyssä hoitomuodossa, radiotaajuusablaatiossa, tuumoreita tuhotaan kuumennettavan neulan avulla. Hoito soveltuu huomattavasti suuremmalle osalle potilaita kuin avoleikkaus ja hoidosta toipuminenkin kestää murto-osan siitä. Kuumennushoidon toteutus ja suunnittelu ovat silti edelleen pitkälti radiologien ja kirurgien ammattitaidon ja kokemuksen varassa.

Hiljaisesta tiedosta avoimeksi työkaluksi

Saksalaisen Fraunhofer FIT -instituutin vetämässä projektissa luodulla Intervention Planning System (IPS) -ohjelmalla voidaan suunnitella potilaskohtaista hoitoa ja toimenpiteitä ennennäkemättömän tarkasti. Aalto-yliopiston lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitoksella kehitetyn kuvankäsittelyohjelman avulla maksasta luodaan potilaskohtainen 3D-malli, jota käytetään toimenpiteen numeerisessa simuloinnissa. Lisäksi 3D-mallin avulla operaationeulan sisääntuloreitit voidaan suunnitella etukäteen.

3D-maksa.jpg 

Kuva: Kolmiulotteisessa mallissa kuvattuina maksa, verisuonet, kuumennusneula ja simuloitu poistettava kudosalue.

 

– Tästä on hyötyä etenkin aloitteleville radiologeille ja kirurgeille, joilla ei ole vielä kokemusta lukuisista toimenpiteistä, Mika Pollari tutkimusryhmästä uskoo.

– Koko maksan geometria sekä kudoksen yksilölliset ominaisuudet voidaan hahmottaa IPS-ohjelmalla muutamalla hiiren klikkauksella.

Hiljainen tieto ja taito voidaan siis nyt saada yksittäisen lääkärin mielestä ja käsistä tietokoneen ruudulle avoimesti pyöriteltäväksi, kokeiltavaksi ja simuloitavaksi. Ohjelmistoa on Pollarin mukaan myös harkittu käytettäväksi lääketieteelliseen koulutukseen.

Simuloimalla tarkempaa hoitoa

Maksan syöpien kuolleisuus on yksi korkeimpia, ja syöpien etäpesäkkeet leviävät muualta elimistöstä suurella todennäköisyydellä juuri maksaan. Eduistaan huolimatta radiotaajuushoito ei poista syövän uusiutumisen riskiä; kalliita hoitokertoja vaaditaan todennäköisesti useita.

– Kuumennushoidon tulisi onnistua kerralla, jotta se olisi yhtä tehokasta kuin avoleikkaus. Syöpä voi uusiutua, jos ablaatioaluetta, eli poistettavan kudoksen alaa ei olla osattu ennustaa tarpeeksi tarkasti. IPS:lla arviointi voidaan tehdä ennen toimenpidettä eikä viikkoja sen jälkeen, Pollari toteaa.

3D-kuvantamisen pohjalta ohjelmalla simuloidaan kuumennuksen vaikutuksia kudoksessa. Matemaattiseen mallinnukseen perustuvalla simulaatiolla ablaatioalueen määrittäminen onnistuu nykyistä tarkemmin.

Vaikka ohjelmisto onkin teknisesti valmis, laajamittainen kliininen käyttötestaus on vielä edessä.

– IPS esitellään yhteistyökumppaneille helmikuun aikana, minkä jälkeen kehitystyö voisi alkaa sairaaloissa, Pollari toivoo.

Lisätietoja:

Mika Pollari
mika.pollari [at] aalto [dot] fi
puh. +358 9 470 25609

IMPPACT-projektin kotisivut (imppact.eu)

Lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitokselta (BECS) projektiin osallistuivat Tuomas Alhonnoro, Yrjö Häme, Mikko Lilja, Mika Pollari ja Antonios Thanellas.

Takaisin

Bookmark and Share