Kokeellisen neurokirurgian dosentti Antti-Pekka Elomaa: Hyperspektrikuvantaminen parantaa leikkaustuloksia erikoisalaan katsomatta

Hperspektrikuvantaminen parantaa leikkaustuloksia erikoisalaan katsomatta

Kuopion yliopistollisen sairaalan Mikrokirurgiakeskus, Itä-Suomen yliopiston tutkijat ja Senop ovat yhteistyössä kehittäneet HSC-2 hyperspektrikamerasta leikkaussalikäyttöön soveltuvan version. Kamera on helppo kiinnittää leikkausmikroskooppiin eikä laite tuo haasteita leikkausergonomiaan.

Kuopion yliopistollisessa sairaalassa sijaitsevan Itä-Suomen Mikrokirurgiakeskuksen tiloihin tuodaan salista leikkausmikroskooppi. Kokeellisen neurokirurgian dosentti Antti-Pekka Elomaa, väitöskirjatutkija Sami Puustinen ja Senopin optiikkasuunnittelija Paavo Julkunen kiinnittävät siihen Senopin HSC-2 hyperspektrikameran. Tarkoitus on katsoa, kuinka hyperspektrikameran ja leikkausmikroskoopin tarkennus toimii sekä nähdä kameran live-toiminnallisuus.

Senop ja Mikrokirurgiakeskus ovat tehneet jo pitkään yhteistyötä hyperspektrikuvantamisen lääketieteellisen tutkimuksen saralla. Yhdessä iteroimalla eli kehittämällä tuotetta vaiheittain, on päästy erittäin lähelle ratkaisua, jota voidaan hyödyntää leikkauksissa. Hyperspektrikameraan on toteutettu useiden kameroiden ja mikroskooppien kanssa yhteensopiva C-mount-kiinnitys.

Olennainen osa tulevaisuuden leikkaussalilaitteistoa

Mikrokirurgiakeskus on kliinisen lääketieteen osaajien, tutkijoiden ja teknologiayritysten kohtaamispaikka. Spektrikuvantamisen, 3D-mallintamisen ja katseenseurannan teknologiat parantavat kirurgin kykyä hahmottaa aivojen ja kudosten rakenteita sekä suunnitella tehtäviä toimenpiteitä. Käytössä on niin kirurgisia leikkausmikroskooppeja kuin endoskooppisia välineitä, joita käytetään tähystysleikkauksissa.

Vuonna 2017 hyperspektrikameroihin liittyvässä Pohjois-Savon maakunnan ja Euroopan aluekehittämisrahaston hankkeessa Mikrokirurgiakeskuksen tekemän kamerakilpailutuksen voitti Senopin ratkaisu. Ajankohtaisissa, muun muassa Suomen Lääketieteen Säätiön rahoittamissa tutkimushankkeissa selvitetään erityisesti keskushermoston kasvainten patologiaa.

– Tuote vaikutti kliiniseen käyttöön parhaiten sopivalta ja se on keskeinen instrumentti tutkimuksessa. Avoimet rajapinnat ovat selkeä plussa. Laiteräätälöintejä on helppo tehdä yhteistyössä, kun kommunikaatio on toimivaa, Elomaa sanoo.

Elomaa uskoo, että tulevaisuudessa leikkaussaleissa on hyperspektrikuvantamislaitteita, joiden käyttö parantaa leikkaustuloksia erikoisalaan katsomatta. Spektrikuvantaminen on hyvin monimutkaista, joten dataa soveltava osaaminen ja innovaatiot ovat tärkeässä roolissa.

– Hyödyntämismahdollisuuksia lääketieteessä on todella paljon, olipa kyseessä sitten syöpäkasvainten tai toiminnallisesti tärkeiden ”säästettävien” kudosten kuvantaminen.

Haasteena riittävä valotusaika

Perinteisissä optisissa leikkausmikroskoopeissa on tyypillisesti tehokkaat xenon-valot, joten valotusajan voi määrittää lyhyeksi ja värin kirjo on rikas.

– Lisääntyvissä määrin endoskoopeissa, ja etenkin kapeakaistaisia valonlähteitä käyttäessä, valon riittävyyden kanssa voi tulla ongelmia. Tehokas säädettävä valonlähde olisi tärkeä työpari hyperspektrikameralle, Elomaa pohtii.

Senopin tuotepäällikkö Jussi Kallio esittelee joukolle kameraan tulevan live-toiminnallisuuden. Siinä käyttäjä valitsee näytettävät aallonpituusalueet sekä valotusajan ja kuvaa voidaan tarkastella ja analysoida näytöltä reaaliaikaisesti.

– Live-toiminto näyttää tosi hyvältä, juuri sitä tarvitsemme. Digitaalinen tehostus ja mahdollisuus laajentaa kuvanäkymää ovat tärkeitä ominaisuuksia. Automaattinen valotusajan säätö olisi tarpeen, sillä leikkauksen aikana olosuhteet vaihtelevat eikä ole aikaa haarukoida sopivaa valotusaikaa, Elomaa sanoo.

Senopin myynti- ja markkinointijohtaja Matti Rautiainen kuuntelee kommentteja ja pohtii niiden perusteella ratkaisuja, joilla kameraa voitaisiin kehittää.

– Lähtökohdat jatkokehitykselle ovat erinomaiset, sillä HSC-2 soveltuu hyvin orgaanisen materiaalin kuvaukseen ja tallennustilaa on teratavun verran. Tiivis yhteistyömme auttaa meitä ymmärtämään sovellusalueen vaatimukset ja hiomaan tuotetta vielä paremmaksi, Rautiainen toteaa.

Elomaa odottaa innolla jatkuvaa yhteistyötä. Hänen tärkeä tavoitteensa on saada valmiiksi ratkaisu, joka saa leikkaussaliammattilaiset innostumaan hyperspektrikuvantamisesta.