fbpx

| Projekt 2020 – Cancer |

För att ha något att testa mikrovågstekniken på, görs så kallade geléfantomer av socker, salt, vatten och agar. Olika blandningar ger olika kroppsegenskaper. Här en lårfantom där man kan stoppa i den röda blödningsfantomen för att efterlikna en muskelbristning i lårmuskeln.

För en person som fått stroke är det avgörande att rätt behandling kan sättas in så snabbt som möjligt. Vad som är rätt behandling beror på orsaken till stroken – blödning eller propp. Bärbar utrustning baserad på mikrovågsteknik kan ge svar redan i ambulansen.

Att använda mikrovågsteknik inom medicinen för diagnos och behandling är nytt, så nytt att det ännu är under teknisk och klinisk utveckling. Det område där utvecklingen kommit längst är upptäckt av blödning, mer specifikt, diagnos av stroke. Forskarna undersöker också om samma grundteknik kan användas för att diagnosticera till exempel muskelbristningar, som också orsakar små blödningar. Det man kan avbilda med mikrovågor är små molekyler, främst vatten, som det finns mycket av i blod.

– Man kan jämföra mikrovågstekniken med röntgen men den avbildar helt andra egenskaper. Röntgen är bra på stora tunga molekyler som kalcium som finns i skelett. Annat än ben blir ganska suddigt. Om man ska diagnosticera till exempel en tumör är det bättre att använda en teknik som ger högre kontrast i bilden så som mikrovågstekniken gör, säger Andreas Fhager, docent vid Elektroteknik på Chalmers.

Underlättar för diagnos av tumörer i täta bröst

Diagnos av bröstcancer är ett annat av de områden han och hans forskargrupp på tio personer fokuserar på. Mammografi fungerar sämre på så kallat täta bröst, med mycket körtelvävnad.

– Där kan tumören ligga inbäddad i körtelvävnaden och vara svår att se med röntgen. I mikrovågsområdet har tumören en betydligt högre kontrast mot omkringliggande vävnad, vilket gör att mikrovågstekniken har potential att fungera bättre än röntgen.

Anslaget på 3,5 miljoner kronor från Lundbergstiftelsen ska gå till det nya mikrovågs- och magnetlaboratorium på Sahlgrenska sjukhuset som är under uppbyggnad i samarbete med forskare vid Sahlgrenska akademin.

– Det ska vara ett magnetiskt och elektiskt avskärmat rum där vi inte stör omgivningen med mikrovågor. Omgivningen i sin tur, med magnetfält från till exempel kablar, ska inte störa mätningarna av hjärnans mycket svaga magnetiska fält.

2020 - Andreas Fhager - Cancer- Hypertermiapparat
Andreas Fhager visar apparaten för hypertermi som både alstrar och styr mikrovågorna in i kroppen.
2020 - Andreas Fhager - Cancer- Antennsystem
I detta antennsystem läggs en lårfantom för att testa tekniken. Varje liten del omgiven av blå kant är en antenn som både sänder och tar emot mikrovågor. De är isolerade från varandra för att signalen ska bli så bra som möjligt.
2020 - Andreas Fhager - Cancer- Förstärkare hypertermibehandling
Förstärkarna som används för hypertermibehandling av tumörer har ett kylsystem på ovansidan.

Ger tumören ordentlig feber

2020 - Andreas Fhager - Cancer- Mikrovågsmätning
Forskningen har kommit längst för diagnos av stroke. En tidig prototyp för mikrovågsmätning i hjärnan består av en ombyggd cykelhjälm.

Ett av användningsområdena för mikrovågsteknik är hypertermibehandling av tumörer. Genom att värma tumören med mikrovågor kan man få annan behandling att bli mer effektiv.

– Vi värmer tumörvävnaden till cirka 40 till 44 grader. Man kan säga att vi ger den en ordentlig feber. När man kombinerar med strålbehandling och cellgift tar behandlingen bättre. Svårigheten är att värma hela tumören men inte vävnaden bredvid. Ofta handlar det om tumörer som sitter så att de inte går att operera. Tumörer på känsliga ställen som i halsen, i nacken eller i hjärnan hos barn till exempel. Där är det viktigt att man inte förstör annan frisk vävnad.

Mikrovågstekniken är ett hett forskningsområde. Andreas Fhager hoppas få se mikrovågsutrustning till exempel i alla ambulanser, men det är en del utvecklingsarbete som kvarstår.

– Det är inte som med magnetkamera där man kör in hela patienten i maskinen. Vi måste bygga utrustning som passar till varje kroppsdel med både antenner och sändare.

Andreas Fhager förklarar tekniken med att det är som en mobiltelefon – fast tvärtom.

– En mobiltelefon som man håller mot örat pratar med en basstation i en mast eller på ett hustak. Vi skapar mikrovågor som vi skickar in på ett ställe och mäter sedan med antenner hur de beter sig på andra sidan.

Artificiell intelligens ger svar snabbare

2020 - Andreas Fhager - Cancer- Vattenkylt antennsystem
Ett vattenkylt antennsystem för hypertermi av tumörer i hals och nacke.

Resultatet av mätningen kan bli en bild. Det kräver dock stor datorkapacitet och tar lång tid. Bättre är då att utnyttja artificiell intelligens för tolkning och få svaret ”blödning” eller ”inte blödning” till exempel. Andreas Fhagers hypotes är att ett sådant svar borde räcka för strokepatienten i ambulansen. Då kunde propplösande behandling ges direkt om stroken visar sig bero på en blodpropp. Väl framme på sjukhuset kan läkarna komplettera med grundligare undersökningar. En del av projektet som pågår just nu handlar om att samla in tillräckligt med data för att skapa algoritmer, att ”lära” systemet, hur mikrovågorna som skickas tillbaka ska tolkas.

Inom idrottsmedicinen tänker sig Andreas Fhager att mikrovågsutrustning i framtiden kunde finnas på idrottsklubbar på samma sätt som man har brandsläckare och hjärtstartare.

– Har man fått en ordentlig muskelbristning så att man inte kan gå behövs ingen mikrovågsutrusning för att förstå att muskeln är av. Men med en mindre skada hade det varit bra att kunna ställa säker diagnos. För Zlatan är det inget problem för han får göra en undersökning med magnetkamera. Men vi andra får gå till vårdcentralen. Där får vi antiinflammatoriskt läkemedel och blir tillsagda att vila. Men hur länge? Börjar man träna för tidigt kan skadan gå upp igen och då blir bristningen ofta större och kräver i värsta fall operation.

Till skillnad från röntgenstrålning är mikrovågorna icke-joniserande och helt ofarliga. Det kommer att vara en portabel teknik, och billig.

Kan förbättra vården i både fattiga och rika länder

Delar av anslaget ska gå till att bygga en apparat för hypertermibehandling av cancer, en till diagnos av bröstcancer och en för diagnos av muskelskador. Efter klinisk testning återstår företagsutveckling där mikrovågsutrustningen serietillverkas. Tekniken har flera fördelar, förutom att avbilda annat än vad röntgen gör, enligt Andreas Fhager.

– Till skillnad från röntgenstrålning är mikrovågorna icke-joniserande och helt ofarliga. Det kommer att vara en portabel teknik, och billig. I vår del av världen kommer vården att förbättras när man kan utrusta ambulanser med mikrovågsutrustning, men jag ser stor användning även i utvecklingsländer. Med knappa resurser och utan tillgång till datortomografi eller magnetkamera, skulle en mikrovågsutrustning kunna vara till stor hjälp.

Ladda ned artikeln som PDF-fil >>

Läs pressmeddelandet >>

Mikrovågor gör det enklare att upptäcka tumörer och blödning