kirurgia

Uudenlainen kirurgin älyveitsi tunnistaa leikattavan kudoksen

Pe, 05/04/2018 - 15:45 Toimitus

Syöpäkirurgiassa kasvain pyritään poistamaan kerralla ja mahdollisimman täydellisesti. Kasvaimen rajojen tunnistaminen silmämääräisesti ei kuitenkaan ole helppoa. Apuun tulee nyt uudenlainen älykäs kirurgin veitsi.

​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.

Tutkimusartikkeli ilmestyi juuri Annals of Biomedical Engineering -lehdessä.

Diatermiaa eli sähköveistä käytetään nykyisin valtaosassa kirurgisia toimenpiteitä. Veitsi leikkaa kudosta valokaarella, jolloin kudos höyrystyy ja sen sisältämät aineet haihtuvat kirjaimellisesti "savuna ilmaan".

Menetelmän haittapuoli on se, että savun sisältämät pienhiukkaset ovat terveydelle haitallisia. Savua imetäänkin leikkausalueelta erityisellä savuimurilla. Suomalaisideana on käyttää savua myös hyödyksi.

"Savun sisältämät pienhiukkaset ovat vain yksi savun komponentti", selittää väitöskirjaa Tampereen teknilllisessä yliopistossa tekevä Kontunen.

"Savukaasu sisältää myös pieniä haihtuvia molekyylejä, joiden perusteella käsiteltävästä kudoksesta saadaan hyvin tarkkaa tietoa."

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

"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 sovellettu etenkin syöpähoidoissa.

"Olemme noin vuoden ajan analysoineet ihmisistä poistettuja syöpäkasvaimia ja näyttää siltä, että samankaltaiseen suorituskykyyn on mahdollista päästä myös niissä", kertoo kirurgian professori ja tutkimusryhmän johtaja Niku Oksala Tampereen yliopistosta.

"Uskon vahvasti, että tulevaisuudessa teknologia tulee auttamaan potilaita ja kirurgien päivittäistä työtä."

Tutkimus toteutettiin Tampereen yliopiston ja Tampereen teknillisen yliopiston yhteistyönä.

Lupaavien tulosten innoittamana aiheen ympärille on perustettu startup-yritys Olfactomics, joka kaupallistaa tekniikkaa.

*

Juttu perustuu Tampereen teknillisen yliopiston tiedotteeseen. Otsikkokuva on kuvakaappaus Olfactomicsin videolta.

Ihmisporaa kehittävä suomalaisfirma sai rahoitusta

To, 01/25/2018 - 12:10 Toimitus
Kirurgi käyttämässä Surgify- turvaporanterää simuloidussa leikkauksessa. Kuva: Surgify

Aalto-yliopiston ja HUS:n neurokirurgian klinikan välisenä yhteistyönä tehdystä tutkimuksesta syntynyt startup-yritys on saanut miljoonan euron rahoituksen kirurgisen poranterän viimeistelyyn ja myyntiluvan hakemiseen Euroopassa.

Surgifyn kehittämä teknologia ehkäisee kirurgisten porien aiheuttamia hermo- ja verisuonivaurioita leikkausten aikana. Teknologia on mahdollista yhdistää vaivattomasti nykyisin käytössä oleviin kirurgisiin poriin, eikä sen käyttö vaadi kirurgilta ja hoitohenkilökunnalta ylimääräistä harjoittelua. Neurokirurgian lisäksi innovaatiota voidaan hyödyntää selkäkirurgiassa, sekä tulevaisuudessa myös ortopediassa ja hammastoimenpiteissä.

”Teknologia on herättänyt suurta kiinnostusta sairaaloissa ja kirurgien keskuudessa sekä Suomessa että kansainvälisesti. Vierailimme esimerkiksi hiljattain Bostonissa Harvard Universityn opetussairaaloissa, joissa vastaanotto oli erittäin positiivinen”, kertoo yrityksen toimitusjohtaja Visa Sippola ja jatkaa:

”Uskomme, että kehittämämme teknologian avulla on mahdollista säästää tulevaisuudessa ihmishenkiä. Pystymme myös tuomaan selkeitä säästöjä kirurgian alalle – nykyisten kirurgisten porien aiheuttamat komplikaatiot aiheuttavat maailmanlaajuisesti yli 4 miljardin euron kustannukset joka vuosi.”  

Teknologia on kehitetty alun perin Aalto-yliopiston ja HUS:n neurokirurgian klinikan välisenä yhteistyönä.

”Olemme ylpeitä Aalto-yliopiston kulttuurista, joka tukee vahvasti yrittäjyyttä ja innovaatiotoimintaa. Menestyksekkäiden startup-yritysten takaa löytyy aina paljon kokeiluja, epäonnistumisia ja onnistumisia, jotka lopulta johtavat toimivaan innovaatioon”, sanoo innovaatioasiantuntija Panu Kuosmanen Aalto-yliopiston tutkimus- ja innovaatiopalveluista.

Surgifyn tavoitteena on saada turvaporanterä markkinoille vuoden 2019 aikana. Yritys aikoo käynnistää tuotteen myynnin ensin Suomessa ja muissa Pohjoismaissa, minkä jälkeen liiketoimintaa on tarkoitus laajentaa nopeasti kansainvälisille markkinoille.

Startupin toiseen rahoituskierrokseen osallistuivat suomalaisen pääomasijoittaja Butterfly Venturesin lisäksi belgialainen Cascara Ventures, ruotsalainen Merkatura AB (Andreas Bunge) ja saksalainen FRIIH GmBH (Dr. Michael Friebe). Rahoitus on tarkoitus käyttää Surgify:n kehittämän neurokirurgisen poran viimeistelyyn ja myyntiluvan hakemiseen Euroopassa.

*

Juttu on Aalto-yliopiston tiedote käytännössä suoraan lainattuna.

Siamilaiset erilleen 112 vuotta sitten

Su, 02/09/2014 - 10:39 Jari Mäkinen
 Radika ja Dodika Neik -kaksoset

Nykysin lääketiede on aivan huimalla tasolla ja joka päivä lähisairaaloissammekin tehdään operaatioita, jotka vielä muutama kymmentä vuotta sitten olivat joko mahdottomia tai ainakin hyvin vaikeita. Tie tähän on kuitenkin ollut pitkä, ja aina välillä kannattaa muistaa miten tähän on tultu.

Yksi pieni esimerkki nykylääketieteen tasosta on siamilaiset kaksoset. Siamilaisiksi kutsutaan kaksosia, jotka jakavat ruumiinosia, joskus jopa sisäelimiä, tai ovat muutoin kiinni toisissaan, esimerkiksi kylkien välisellä kudoksella. Kyse ei suinkaan ole pelkistä ihmisistä, vaan ilmiötä esiintyy kaikken muidenkin eläinten keskuudessa. Tämä harvinainen ilmiö esiintyy vain samanmunaisilla kaksosilla, eli geeniperimältään täysin samanlaisilla kaksosilla, jotka syntyvät  yhdestä jakautuneesta hedelmöittyneestä munasolusta. Siamilaisilla munasolu alkaajakautua hedelmöittymisen jälkeen jakautua normaaliin tapaan muodostaakseen alkion, mutta jakautuminen ei tapahdukaan täydellisesti, vaan kaksi alkiota jää kiinni toisiinsa jostain kohtaa, enemmän tai vähemmän.

Nimitys ”siamilaiset kaksoset” juontuu 1800-luvulla Siamissa (nykyisessä Thaimaassa) syntyneistä, mutta Yhdysvaltoihin muuttaneista ja siellä paljon julkisuutta saaneista kaksosista Chang ja Eng Bunkerista. He olivat kiinni toisissaan rinnasta.

1900-luvun alkuun saakka siamilaisille ei voitu tehdä mitään. Monet heistä, jotka eivät kuolleet nuorina, löysivät tiensä sirkuksiin tai muihin paikkoihin, missä he elivät kummajaisina. Esimerkiksi Bunkerin veljekset työskentelivät Amerikassa Barnum and Bailey -sirkuksessa.

Kirurgian kehittyminen kuitenkin teki vähitellen mahdolliseksi siamilaisten erottamisen toisistaan, etenkin "helpoissa" tapauksissa. Vielä nykyisinkin sisäelimiä, etenkin sydämen tai osia aivoistaan jakavien siamilaisten erottaminen on hyvin hankalaa.

Ensimmäisenä tässä onnistui ranskalaislääkäri Eugène-Louis Doyen vuonna 1902, jolloin hän erotti toisistaan Radika ja Dodika Neik -kaksoset. Leikkaus tapahtui tänään, siis täsmälleen 112 vuotta sitten.

Doyenin operaatio on tullut kuuluisaksi myös siitä syystä, että siitä tehtiin elokuva. Doyen tajusi jo vuonna 1898 elokuvan mahdollisuudet lääketieteen opettamisessa ja alkoi tehdä elokuvia operaatioistaan. Neikin kaksosten erottamisfilmi kestää viisi minuuttia, ja aikanaan elokuvan ollessa uusi ja ihmeellinen asia, myös tätä elokuvaa esitettiin teattereissa suurelle yleisölle.

Itse asiassa Doyen ei ollut aivan ensimmäinen kaksosia toisistaan erottanut lääkäri, sillä ensimmäinen raportoitu niin sanottu operaatio tehtiin jo vuonna 1689; saksalaisen Johannes Fation leikkaus oli varsin raaka ja suoraviivainen, eikä sen lopputuloksesta ole tietoa.

Vuonna 1957 Bertram Katz onnistui erottamaan ensimmäisenä toisistaan siamilaiset, joilla oli yhteinen sisäelin (maksa). Vieläkin vaativammassa operaatiossa onnistuttiin vuonna 1987. Silloin Ben Carson ja 50-henkinen kirurgitiimi erotti toisistaan pään takaosasta toisiinsa kiinnittyneet kaksoset. Leikkaus kesti 22 tuntia ja molemmat kaksosista jatkoivat elämäänsä normaalisti erillään toisistaan.

Aivoistaan kiinni olevia siamilaisia ei ole toistaiseksi onnistuttu erottamaan toisistaan siten, että molemmat ovat selvinneet normaalisti. Tätä yritettiin ensimmäisen kerran vuonna 2000 Singaporessa, mutta Chumpon Chanin ja Keith Gohin potilaat saivat vakavia aivovaurioita ja kuolivat. 

Joissain tapauksissa ihmisen päässä on kiinni toinen pää ilman kehittynyttä muuta vartaloa. Tämän korjaaminen on myös hyvin hankalaa: vuonna 2005 egyptiläiseltä Manar Magedilta poistettiin päälaen vasemmalla puolella kiinni ollut toinen pää, joka pystyi toisinaan hymyilemään ja räpyttelemään silmiään. Manar kuoli aivojen infektioon vain 13 kuukautta onnistuneen leikkauksen jälkeen.

Nykyisin ns. rikkaissa länsimaissa sikiön poikkeavuudet pystytään havaitsemaan jo raskauden varhaisessa vaiheessa, joten siamilaisten syntyminen täällä on hyvin harvinaista. Sen sijaan köyhemmissä oloissa noin 1:100 000 syntymästä tuottaa siamilaiset kaksoset. 90% näistä kaksosista on tyttöjä syystä, jota ei vielä tunneta.

Joissain kolmannen maailman maissa siamilaisia kaksosia ja muita harvinaislaatuisesti epämuodostuneita palvotaan jumalaisina olentoina, joten – mikäli siamilaisuus ei ole kovin haitallinen – on heillä varsin hyvät oltavat.

Kuvat: Yhdysvaltain Kongressin kirjasto

Päivän kuva 13.6.2013: Robottikirurgi Vinci

To, 06/13/2013 - 00:19 Jari Mäkinen

Yhä useampi leikkaus tehdään robottiavusteisesti, sillä tietokoneavusteinen kirurgia on paitsi tarkempaa, niin myös mahdollistaa leikkausten tekemisen pienten ihoon tehtävien reikien kautta. Näin leikkaus itse saa aikaan hyvin vähän kudosvaurioita, jolloin paraneminen on nopeampaa. Esimerkiksi monet aivoleikkaukset eivät olisi mahdollisia ilman tietokoneiden ja robottikäsivarsien apua.

Robottileikkauksessa kirurgi käyttää robottikäsivarsia koko suoraan työaseman kautta tai tietokoneen ohjaamina. Työasemassa on ohjaimia, joiden avulla kirurgi pystyy siirtämään robotin käsiä haluamallaan tavalla aivan kuten kirurgi tekisi itse, paitsi että robottikäsivarret liikkuvat tasaisemmin ja niissä olevien valojen ja kameroiden avulla kirurgi pystyy tekemään paljon tarkempaa työtä kuin voisi tehdä käsin. Hän voi myös operoida hankalissa paikoissa ihmisen sisällä. Tietokoneohjatuissa leikkauksissa robotti voi tehdä ennalta määrättyjä toimia itse, koko ajan toki valvottuna, ja kirurgi lähinnä osoittaa minne käsivarsien tulee mennä ja mitä niiden tulee tehdä. Monet aivoleikkaukset ovat tällaisia tietokoneavusteisesti tehtyjä operaatioita, sillä potilaan pää on kuvattu etukäteen tarkasti ja toimenpide on suunniteltu huolellisesti.

Ensimmäinen leikkausrobotti oli vuonna 1985 käyttöön otettu PUMA 200, joka pystyi asettamaan tarkasti neulan aivoon haluttuun kohtaan. Nykyisin yleisin käytössä oleva laitteisto on amerikkalaisen Intuitive Surgical -yhtiön da Vinci, joka on myös kuvassa.

Kuva: Intuitive Surgical