Suomalasitutkijoiden pitkäaikainen tutkimus- ja kehitystyö tuo lähivuosina diatermiasavun analyysiin perustuvan laitteen syöpäkirurgien avuksi. Uuden laitteen avulla kirurgi saa tiedon kudoksen tyypistä laikkauksen yhteydessä. Laitteen avulla pyritään optimaalisiin leikkausmarginaaleihin ja näin vähentämään uusintaleikkausten tarvetta.

Tärkeänä lähtökohtana tutkimukselle on ollut leikkausmarginaalin määritelmä. Syöpäkasvain tulisi poistaa riittävin marginaalein, mitä on pyritty arvioimaan ennen leikkausta biopsian ja kuvantamisen avulla, leikkauksen aikana pääosin silmiin ja käsiin tukeutuen ja postoperatiivisesti histologisilla tutkimuksilla.

– Leikkausmarginaali on syöpäkirurgian kulmakivi, mutta oikeastaan se on valistunut arvaus, sillä histologisesti näytteestä arvioidaan yleensä noin 5 %, pohtii LT Antti Roine.

Poikkeuksena perinteisestä leikkauksen jälkeen tehtävästä patologisesta tutkimuksesta on nk. Mohs-kirurgia, jossa kirurgi ja patologi tekevät yhteistyötä leikkauksen aikana ja kaikki leikatut reunat arvioidaan. Menetelmä vaatii paljon resursseja ja on vielä harvinainen Suomessa. Menetelmää on käytetty mm. ihosyöpien kirurgiassa.

– Eräässä tutkimuksessa jopa 56 % tyvisolusyöpänäytteistä osoittautui marginaaliltaan positiivisiksi tällä menetelmällä, vaikka ne olivat tavanomaisen tutkimuksen mukaan negatiivisia.

Roineen mukaan joka viidennellä potilaalla primaarileikkauksen marginaalit eivät ole riittävät nykyisiä analyysimenetelmiä käytettäessä. Tampereen yliopiston tutkijaryhmä onkin tutkinut ja kehittänyt viimeisten kymmenen vuoden aikana diatermiasavuun perustuvaa menetelmää, joka analysoi leikkausrajan sataprosenttisesti ja antaa leikkaavalle lääkärille reaaliaikaista tietoa siitä, onko leikkausmarginaali puhdas.

Kirurgin tavallinen työkalu diatermiaveitsi leikkaa kudosta sähköisen valokaaren avulla. Kudos muuttuu leikkauksessa savukaasuksi. Tutkijoiden kehittämä laite (differentiaali mobiliteettispektrometri) kerää osan diatermiasavussa olevista biomarkkereista, poistaa epäpuhtaudet, ionisoi molekyylit sekä mittaa niiden muotoa, massaa ja varausta. Laite pystyy erottamaan terveen ja sairaan kudoksen erilaiset molekyylikoostumukset. Prosessin tiedoista syntyy spektrikäyrää, joka muutetaan itseoppivan algoritmin avulla tiedoksi leikkaussalin näytölle.

– Tällä hetkellä tieto tulee näytölle sekunneissa. Tavoitteena on alle viiden sekunnin viive eli käytännössä reaaliaikainen tieto.

Laite muistuttaa toiminnaltaan massaspektrometria, mutta on huomattavasti pienempi ja edullisempi. Laitteen kehitystyössä on käytetty sian erityyppisiä kudoksia. Ihmiskudosta on analysoitu tähän mennessä tutkimustiedon kartuttamiseksi rintasyövä- ja aivokasvainleikkausten yhteydessä otetuista kudosnäytteistä. Tulokset ovat olleet hyviä, ja laite on erottanut terveen ja sairaan kudoksen 98 prosentin tarkkuudella.

– Yksi potentiaalinen sovellusalue on pään ja kaulan alueen syövät, joissa leikkausmarginaalia voi olla hankala mitata leikkauksen aikana.

Toistaiseksi savuanalyysia ei voi vielä käyttää leikkauksiin liittyvin päätösten tekoon. Vaikka laite ei ole nk. lääkintälaite eli se ei ole suoraan yhteydessä potilaaseen, tuotekehitys ja kliiniset kokeet vaativat runsaasti aikaa. Roineen mukaan laite on tarkoitus tuoda markkinoille 2021.

– Tavoitteenamme on pelastaa vuosittain 200 000 potilasta tarpeettomilta uusintaleikkauksilta ja säästää miljardi euroa terveydenhoitokuluja. Katsotaan päästäänkö tähän!

Lähde: LT, CEO (Olfactomics Oy) Antti Roineen luento Diatermiasavuun perustuva automaattinen kudostunnistus leikkauksessa – lääketiedettä, teknologiaa ja koneoppimista. TKHLY:n kesäluentopäivät 6.6.2019.