Behandlarar kan snart måla effekten av kreftbehandling frå utsida av pasienten

Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.

Sverre Holm testar ut MR-elastografi av hjernen i 2015. Sjølv om det ser skummelt ut, var det ikkje verre enn at han sovna i pausane. (Foto: Privat)

Forskarar har utvikla eit nytt hjelpemiddel mot kreft.

Alle som har opparbeida seg eit visst alderstillegg rundt midja, kjenner til at ein liten dult i sida kan forårsaka ein bølgjande bevegelse mot og forbi navlen. Dei utan alderstillegg kan sjå for seg ein porsjon jordbærgele i staden for.

Slike bølgjer i fast stoff vert kalla skjerbølgjer eller elastiske bølgjer. I medisinen utnyttar ein desse bølgjene i det som heiter elastografi. Der undersøkjer ein om mjukt vev har blitt stivare, slik som ved kreft eller fibrose.

– Den enklaste forma for elastografi er palpering, altså at legen klemmer med handa, eller når kvinner undersøkjer seg sjølve for brystkreft, fortel professor Sverre Holm ved Fysisk institutt på Universitetet i Oslo.

– Men bølgjene kan òg lesast med MR. Det gjev eit betre bilete av området som skal undersøkjast, utan at ein må gjera inngrep i pasienten.

MR er ei avansert bildeframstilling av dei indre organa og strukturar i kroppen.

Kan samanliknast med ein blomkål

Sidan 2009 har Holm samarbeida med fysikaren Ralph Sinkus ved forskingsinstituttet Inserm i Paris. Saman med ei rekkje andre forskarar frå ulike fagfelt har dei undersøkt om det er råd å få meir ut av data frå MR-elastografi av kreftsvulstar enn det ein har greidd til no.

– Blodårene inne i ein kreftsvulst er kaotiske. Mange kjenner teikningar av blodsystemet i eit menneske, med tynnare og tynnare blodårer som forgreinar seg ut frå hovudpulsårene nærmast som greinene på eit stilisert tre, forklarar Holm.

– I ein kreftsvulst kan ein òg samanlikne dei med ein blomkål. Dei dannar ein fraktal, ei uregelmessig geometrisk form.

Omdanna til varme

Han forklarar at den mekaniske energien som vert sendt inn i svulsten under MR-elastografi, vert omdanna på ein av to måtar. Energi vert ikkje borte, berre omdanna til andre former.

– Kaoset av blodårer kan fortelja om behandling har effekt, seier Sverre Holm. (Foto: UiO)

– Ein del av energien vert omdanna til varme ved friksjon med materien han strøymer gjennom. Resten av energien vert spreidd når han treffer blodårer. Vi får altså eit absorpsjonstap og eit spreiingstap, forklarar Holm.

– Ved å måla temperaturauken veit vi kor stort absorpsjonstapet er, altså kor mykje av energien som har blitt omdanna til varme. Sidan vi veit at vi sende meir energi inn enn det som vart omdanna til varme, veit vi òg at det er spreiingstap. I dette ligg informasjonen om kor kaotisk mylderet av blodårer er.

Ut frå målingane vart det utarbeida ein modell. Holms bidrag som fysikar var å vere med og utvikla teorien bak modellen.

– Ein kan sjå om behandling har effekt

– Til slutt testa vi modellen på mus, og vi kunne slå fast at målingane vi gjorde med bølgjene frå utsida, stemte overeins med det vi fann på innsida, seier Holm.

– Kaoset av blodårer kan fortelja noko om kor langt framskriden kreften er. Men kanskje vel så viktig er at ein kan sjå om behandling har effekt. Dersom kaoset minskar, er ein på riktig veg.

MR-elastografi er ein relativt ny teknikk. Holm kjenner berre til to slike maskiner i Noreg, men ser ikkje bort frå at det finst andre som han ikkje veit om. Den nye modellen kan i prinsippet takast i bruk i morgon, men det tek vanlegvis lengre tid å få på plass nye teknikkar.

Sjølv har han ein spesiell grunn til å få artikkelen publisert no.

– Dette arbeidet har vart i rundt fem års tid. Det er berre nokre få månadar til eg må gå av med pensjon, så eg er veldig glad for at vi har kome over målstreken med denne.

Referanse:

Giacomo Annio, Sverre Holm mfl.:  Making sense of scattering: Seeing microstructure through shear waves. Science Advances, 2024. DOI: 10.1126/sciadv.adp3363