Karolinska: Smartare kirurgiska instrument under utveckling

148

Kirurger ska få hjälp att skilja vävnader åt med ett nytt instrument som utvecklas av en forskargrupp vid neurokirurgen på Karolinska Universitetssjukhuset. Instrumentet bygger på en spektroskopisk teknik som mäter vävnaders förmåga att reflektera och absorbera ljus.

Kan ljus användas för att skilja en typ av vävnad från en annan när inte ögat räcker till? Det undersöker Adrian Elmi Terander och hans forskargrupp, neurokirurger på Karolinska Universitetssjukhuset, som i ett samarbete med Tekniska universitetet i Delft och Philips Research utvecklar ett helt nytt instrument som ska kunna vara till hjälp under operationer.

Instrumentet bygger på en särskild spektroskopisk teknik. Med hjälp av fiberoptik skickar instrumentet ut ljus som lyser upp vävnaden, för att sedan analysera vad som reflekteras eller absorberas av vävnaden. Den återvändande signalen analyseras av en dator som innehåller en kunskapsbank över hur olika vävnader brukar absorbera och reflektera ljus. Med hjälp av det ska kirurgen få blixtsnabb återkoppling på vilken vävnad det handlar om.

“Marginalerna är ofta små när man opererar. Det är inte alltid är lätt att avgöra vävnadstyp med synens hjälp, även om det finns många bra hjälpmedel idag”, säger Adrian Elmi Terander.

Just nu finns planer för två användningsområden.

“Instrumentet skulle kunna vara till hjälp när vi sätter skruvar i kotor för att undvika att komma åt nerver eller omkringliggande vävnad. Eller för att kunna se skillnad mellan tumör och frisk vävnad i hjärnan, vilket kan användas antingen under öppen kirurgi eller när vi utför biopsier för att säkerställa att ta material från “rätt ställe” i tumören”, säger Adrian Elmi Terander.

Tekniken för det första användningsområdet har kommit längst. Under våren och hösten 2018 testar Adrian Elmi Terander och forskarkollegorna Erik Edström, Oscar Persson och Gustav Burström olika prototyper på ett pre-kliniskt forskningslaboratorium i Cincinnati. I slutet av året tror han att grunden är lagd till en produkt som sedan kan göras kommersiell. För att nå dit återstår dock en hel del designarbete och sedan följer en certifieringsprocess för att få godkännande för medicinsk användning.

“Idag får vi en spektrometrikurva när vi använder instrumentet. Det måste omvandlas till ett varningssystem som är användarvänligt för en kirurg under en operation. Vi måste också arbeta med sådant som hur instrumentet ska kunna steriliseras och tillverkas till en rimlig kostnad”, säger Adrian Elmi Terander.

Se Adrian Elmi Terander berätta om sin forskning

Fakta

Instrumentet bygger på en spektroskopisk teknik kallad ’diffus reflektansspektroskopi’, vilket innebär att instrumentet skickar ut synligt ljus och nära-infrarött ljus i vävnaden, och sedan analyserar det ljusspektrum som kommer tillbaka. Spektrumkurvan analyseras av en dator som innehåller en kunskapsbank över hur olika vävnader reflekterar och absorberar ljus.

Exempel på vävnader som kan urskiljas med instrumentet under en operation: fettväv, spongiöst ben, kortikalt ben och muskel.

Framtida användningsområden, exempel:

  • När skruvar placeras i samband med ryggkirurgi, för att undvika skador på nerver eller närliggande vävnad.
  • För att skilja tumör från frisk vävnad i hjärnan under öppen kirurgi eller vid biopsier.

Pressmeddelande från Karolinska universitetssjukhuset via Cision

Kommentera