Nye metoder for gjennomlysning av hjernen

​Hovedmålet er å forbedre diagnostikken i pasienter med hjernekreft for bedre å forstå mekanismene i kreftbehandlingen og dermed kunne identifisere hvilke pasienter som responderer på behandlingen. I tillegg til innføringen av nye metoder inkluderer dette også å erstatte manuelle og brukeravhengige metoder med mer automatiske og reproduserbare løsninger.

- Du er fysiker. Var planen alltid å jobbe innen helsefeltet, eller var det mer tilfeldig?

Jeg studerte biofysikk på NTNU, og det var vel noe jeg hadde planlagt helt fra skolealder. I barndommen var jeg veldig glad i Teknikk-Lego og Transformers, så det måtte jo nesten bli noe teknisk. Krysningen mellom teknologi og medisin har jeg hele tiden følt har vært spennende. Det er et veldig bra biofysikkmiljø i Trondheim, og gjennom dette nettverket kom jeg i kontakt med Atle Bjørnerud her ved Intervensjonssenteret, Oslo universitetssykehus. Han ble min veileder, først på mastergrad og senere på doktorgrad.

- Atle Bjørnerud hadde lenge sett på blodstrømsmålinger ved hjelp av MR og da jeg kom hit, i starten av 2005, begynte vi å se mer konkret på bestemte sykdomsgrupper. Gitt Atles lange erfaring med blodstrømsmålinger i hjernen, var det naturlig å fokusere på tumorer i hjernen. I tillegg er det et stort og utrolig dyktig miljø på sykehuset innen nevrokirurgi.

- I min doktorgrad hadde vi et særlig fokus på å automatisere blodstrømsmålingene. Tilgjengelige metoder for å måle tumorvekst, alvorlighetsgrad og respons på behandling har tradisjonelt vært veldig manuelle. Dermed er resultatet svært avhengig av hvem som utfører analysen. Mens en erfaren radiolog vil gjøre målingene på sin måte, vil en som ikke har samme kompetanse og erfaring ofte løse dette litt annerledes. I tillegg, hvis vurderingen gjøres på flere sykehus, kan det skje på ulike måter under ulike betingelser og dermed være vanskeligere å sammenligne. Vi identifiserte her en del manuelle elementer i analyseleddene som kunne automatiseres for å bedre kunne reprodusere målingene. Poenget vil aldri være å erstatte radiologen, men heller å kunne understøtte radiologens vurdering med bruker-uavhengige målinger man kan stole på. Videre kan en datamaskin lett samle sammen og systematisere den stadig økende datamengden som inngår i en enkel MR-undersøkelse.

Standard diagnostikk holdt ikke mål

- Etter doktorgraden dro jeg til USA for et postdoc-opphold ved Harvard. Her ble metodene fra doktorgraden tatt i bruk i større kliniske studier på nye kreftbehandlinger. Da så vi virkelig nytten av de avanserte målemetodene - det viste seg nemlig raskt at standard MR-diagnostikk under behandling rett og slett ikke holdt mål. Spesielt i USA har man brukt en behandlingsform som hemmer vekst av blodårer, såkalt anti-angiogenese, og en diagnostisk feilkilde med denne behandlingen er at det ser ut som om svulsten blir borte mens det i virkeligheten hovedsakelig er porene i blodåreveggen som tettes igjen slik at det ikke lekker ut like mye kontrastvæske. Mens det på standardbildene så ut som om at behandlingen hadde god virkning i de fleste pasienter, viste våre avanserte blodstrømsmålinger at noen pasienter faktisk responderte bra og fikk en ønsket forlenget overlevelse, mens andre pasienter ikke hadde samme effekt. Våre resultater antyder at vi også kan identifisere pasienter som responderer på behandling etter kun én dag. Ved standardmetoder kan man typisk se endringer først etter måneder eller i beste fall uker.

Våre blodstrømsmålinger har vist seg veldig anvendbare i hjernen. Metodene videreutvikles kontinuerlig og vi ser ikke lenger bare på blodstrømmen, men får også informasjon om blodåretyper, deres arkitektur og ikke minst oksygenopptaket i svulstene. I sum sier dette noe om hvor aggressiv svulsten er og ikke minst noe om mekanismene for hvordan sykdommen responderer på en behandling. Det er således litt i grenselandet mot det man ser på med PET-maskiner.

Forskningen fremover; et paradigmeskifte

- I løpet av de siste årene har det vært et klart paradigmeskifte innen kreftforskningen hvor man har gått fra å se på en enkelt svulst som en rimelig homogen enhet, til virkelig å utforske den enorme heterogeniteten som finnes i en og samme svulst. Det attraktive med MR-diagnostikken er at dette kan vi også måle – igjen og igjen – og uten å måtte ta ut en vevsprøve. I samarbeid med bildeanalyse-eksperter på Harvard bruker vi nå det beste som finnes av metoder til å følge mindre områder i svulsten over tid. Dette er et utrolig kraftig og detaljert verktøy som lett kan implementeres når nye behandlingsformer skal testes ut.

- Interaksjonen mellom fagfeltene er det som er gøy. Selv om det er viktig å presisere at mye av dette kun er på forskningsstadiet, kan vi på Intervensjonssenteret nå også gi ny bildeinformasjon direkte til kirurgene før og under operasjon – hvilket jeg tror de også synes er spennende! -

 Dere presser maksimalt ut av den teknologien som eksisterer, men det fører vel også til at man ønsker en teknologisk utvikling?

- Vi har et nært samarbeid med leverandører, både på maskinsiden og på analysesiden (software). Så fort du automatiserer, kan du levere informasjon til flere sluttbrukere. Det er lang tradisjon for å tenke slik på Intervensjonssenteret. Når vi utvikler brukeruavhengige systemer, er det heller ingen geografiske begrensninger, man kan sende bilder og data både nasjonalt og globalt. I tillegg til å jobbe opp mot internasjonale miljøer, har vi også et tett og godt sammen med andre regionale og nasjonale sykehus i Norge.

- Kan man benytte denne metodikken på andre felter enn hjernesvulster?

- Absolutt! For det første kan man se på andre tilstander i hjernen. Det er kort vei over til å se på blodstrøm og oksygenopptak for slagpasienter. Det er også andre kreftformer som har metastaser som ender opp i hjernen. Vi ser også på andre organer som prostata og nyrer, det er spennende å se om teknologien fungerer under snippen.

- Til slutt må jeg rette en stor takk til Helse Sør-Øst for helt avgjørende støtte til forskningen min. Det er svært positivt at det nå settes av dedikerte midler til å støtte yngre forskere – for forskere tidlig i karrieren gir karrierestipend og lignende en etterlengtet mulighet til å kunne tenke langsiktig.