Forsker Erlend Hofstad og lege Håkon Olav Leira inspiserer kartet over pasientens lunger.  (Foto: Thor Nielsen)
Forsker Erlend Hofstad og lege Håkon Olav Leira inspiserer kartet over pasientens lunger. (Foto: Thor Nielsen)

Jakter på svulster med gratis 3D-teknologi

Et gratis 3D-navigasjonsverktøy skal gi lungeleger verden over hjelp til å finne svulster. 

Publisert

Custus X og open source

I dag sitter Sintef på en svært stor kodebase med algoritmer som brukes som forskningsverktøy i  bildeveiledet terapi. Denne er nå gjort åpen tilgjengelig, såkalt Open Source, og er nedlastbar.

Kodene gjelder prosedyrer for kikkhulskirurgi i mageregionen, lungekirurgi, nevro- og karkirurgi. Det er denne kodebasen som er grunnmuren i det nye navigasjons-systemet for lunger, som har fått navnet Fraxinus.

Åpen kildekode betyr at kildekoden til et dataprogram er gjort tilgjengelig for alle. Dette skjer som oftest via nettet. All åpen kildekode fra Sintefs avdeling for medisinsk teknologi ligger på https://github.com/SINTEFMedtek

Teknologi som redder pasienter med lungekreft, bør ikke være tilgjengelig kun for den rike pasienteliten, mener lungespesialist Håkon Olav Leira ved St. Olavs Hospital. Derfor har han gjort noe med det.

I mange år har leger og kirurger ved sykehuset arbeidet tett med forskere og teknologer ved Sintef. Sammen har de utviklet en rekke medisinske verktøy for såkalt bildestyrt kirurgi. Disse bildestyrte operasjonsverktøyene gjør at legene trygt kan operere med kikkhullskirurgi fordi de får kart og bilder av kroppens indre mens de opererer. Men dette er kostbart utstyr.

– Det aller siste vi har utviklet er derfor en forenklet og gratis utgave av et eksisterende verktøy for lungebronkoskopi, forklarer prosjektleder og programvareutvikler i Sintef, Janne Beate Lervik Bakeng.

Hun har hatt ansvaret for det nye medisinske verktøyet, som har fått navnet Fraxinus. Det betyr livets tre, med assosiasjon til lungene våre.

Tilgjengelig for hele verden

Historien startet egentlig kvelden etter en vellykket bronkoskopiundersøkelse en gang i 2014. Det er en undersøkelse av luftveiene med et tynt rør som blir ført inn i munn eller nese og ned gjennom luftrøret til bronkiene.

Da setter lungelege Håkon Olav Leira seg ned og surfer seg fram til nettsidene til Medisinsk Forskingsfond. Her søker han om rundt en million forskningskroner til allmenngjøring av den medisinske teknologien. Planen er at det kan finansiere en enkel gratisversjon av verktøyet slik at flere kan dra nytte av teknologien.

Prosjektet fikk støtte, og verktøyet er ferdig utviklet. 

Programmet som nå er tilgjengelig for all verdens leger og forskere, koster ingenting og kan lastes ned på en helt vanlig hjemme-PC.

– Det øker mulighetene for sikker behandling for svært mange lungesyke – også i den tredje verden, sier Leira.

Sikrere prognose

– Lungene våre er svært komplekse organer. Vi kan sammenlikne bronkiene med et tre som forgreiner seg utallige ganger. Først deler luftrøret seg i to i øverste del av brystkassen vår. Deretter deler de to forgreiningene seg i to hele 23 ganger på hver side, forklarer Leira, som har en doktorgrad på bildestyrt bronkoskopi.

Dette gjør det nesten umulig å finne en sti gjennom luftveiene til stedet legen skal ta prøver, med mindre du har et verktøy som kan hjelpe. Det opprinnelige bronkoskopiutstyret inneholder en posisjonssensor med et ørlite kamera som følger legenes jakt på svulsten og viser bronkoskopets posisjon inne i lungen. Dette gjør det lettere å finne og ta ut vevsprøver når det for eksempel er mistanke om lungekreft.

Det gir igjen sikrere prognoser og tryggere behandling. 

Det var altså takket være denne fullversjonen at forskerne kunne bygge et forenklet verktøy. Dette verktøyet har ikke sporing, men gir likevel legen et kart over pasientens lunger slik at inngrepet kan planlegges bedre. Det øker sjansene for å få tatt ut en god biopsi – som øker sjansene for raskere og riktig behandling.

Tolv ulike dataskjermer, tre leger, en ingeniør, en cytodiagnostiker, fire sykepleiere og en pasient må til under forsøket. Undersøkelsen ledes av lungelege Tore Amundsen mens lege Hanne Sorger står ved spakene. (Foto: Thor Nielsen)
Tolv ulike dataskjermer, tre leger, en ingeniør, en cytodiagnostiker, fire sykepleiere og en pasient må til under forsøket. Undersøkelsen ledes av lungelege Tore Amundsen mens lege Hanne Sorger står ved spakene. (Foto: Thor Nielsen)

Virtuell lungeundersøkelse

– Systemet krever at legene på forhånd har CT-bilder av pasientens lunger. Deretter lastes disse inn i Fraxinus, og de får et nøyaktig kart av kroppens indre, forklarer Janne Beate Lervik Bakeng. Hun er utdannet programvareutvikler, men har et hjerte som banker ekstra for medisinfaget.

– Den opprinnelige planen min var å bli lege, men da jeg oppdaget at jeg kunne jobbe med å utvikle utstyr for legene – og redde liv på den måten, endte jeg opp som en av svært få jenter på IT-linjen på NTNU, forteller forskeren.

Nå jobber hun altså med medisinske bilder, slik at leger og andre kan bruke de bildestyrte operasjonsverktøyene som har blitt til her.

I Fraxinus tar vi brukeren med på en virtuell reise gjennom pasientens lungetre. Vi simulerer en bronkoskopi, og fordi bildene er fra pasienten, vil det som brukeren ser og opplever, være svært nær en reell bronkoskopiundersøkelse, ifølge Bakeng.

Lisensbaserte alternativer

Ifølge Håkon Olav Leira er tilsvarende bildestyringsverktøy svært kostbare i bruk. Lisensen koster rundt én million kroner. I tillegg må sykehusene ut med rundt ti tusen norske kroner hver gang det benyttes. Nå håper han at teknologien vil redde liv – også hos den fattige delen av verdens befolkning.

– Vi gjorde en uformell spørreundersøkelse under et forum for bronkoskopi-leger. Alle de 30 som var til stede, var klare på at et slikt system ville være svært nyttig. Og det er jo et brukbart signal om at vi har truffet med denne satsingen, sier Leira.