Syntolkning: Dekorativ bild

Medicinsk diagnostik med mikrovågor

Mikrovågstekniken har potential att revolutionera medicinsk diagnostik genom att ge snabbare, flexiblare och mer kostnadseffektiv sjukvård över hela världen. Tekniken erbjuder en möjlighet att bygga kompakt, bärbar utrustning vilket gynnar snabb, tidig diagnos i både västvärlden och inte minst i utvecklingsländer där resurserna är begränsade.

Diagnostik med hjälp av mikrovågor är en ny metod på stark framväxt inom medicinska bildgivande specialiteter med mycket stor potential, och med många olika tillämpningar inom vården. På Chalmers bedrivs framstående forskning med fokus på strokediagnostik, mammografi och diagnos av ben- och muskelskador. Forskningen leds av docent Andreas Fhager, professor Mikael Persson och professor Paul Meaney.

Snabb diagnos av stroke
Under en akut stroke dör miljontals hjärnceller i minuten, vilket innebär att snabb behandling kan rädda många patienter till ett bättre liv. Sjukvården har här en stor utmaning. Orsaken till stroke kan vara antingen en blödning eller propp i något av hjärnans blodkärl. Det finns inget sätt att utifrån yttre symptom säkerställa orsaken, och behandlingen kan inte påbörjas förrän diagnosen är ställd, vilket idag sker med hjälp av datortomografi på sjukhus.

– Sjukhusbaserad diagnostik innebär avsevärda tidsförluster, vilket ofta starkt påverkar sjukdomsförloppet negativt, och i stora delar av tredje världen är dessutom tillgången till dessa system ytterst begränsad, säger Mikael Persson, professor i medicinteknik vid Chalmers.

Han och forskargruppen har, utifrån sina kunskaper om antennteknik och relaterad signalbehandling, utvecklat en lätthanterlig teknik för diagnos direkt i ambulans. Den så kallade strokehjälmen kan avgöra om en stroke orsakats av en propp eller blödning.

Övervakning av cellgiftsbehandling
Med hjälp av regelbunden mikrovågsdiagnostik kan patienter som behandlas med cellgifter övervakas för att se hur tumören svarar på behandlingen. Cellgiftsbehandling pågår vanligtvis i sex månader, vilket innebär att det finns ett stort värde i att övervaka förloppet för att vid behov kunna justera behandlingen på ett lämpligt sätt.

Det finns förstås andra bildtekniker inom vården idag men de är antingen dyra, innebär ingrepp, eller exponering för strålning och är därför inte lämpliga för upprepade undersökningar. Fortfarande återstår tekniska utmaningar för tekniken. Den största utmaningen hos alla bildtekniker är att förbättra specificiteten, det vill säga förmågan att utläsa vad bilderna visar.

– Med mikrovågsdiagnostik kan vi erbjuda högre specificitet. Läkare har ett stort behov av att kunna diagnostisera avvikelser med bildteknik, och förhoppningsvis slippa utföra ingrepp som exempelvis vävnadsprov, säger professor Paul Meaney.

Forskarna fortsätter även att utveckla tekniken vad avser antennerna, den elektromagnetiska modelleringen och beräkningsintensiv bildrekonstruktion. För att lösa problemen krävs tvärdisciplinära angreppssätt, som kombinerar kunskap från antenn och mätteknik, elektromagnetisk modellering och beräkning, bildrekonstruktion, och signalbehandling.

Om forskningsprojekten blir framgångsrika kan det resultera i såväl räddade liv som ökad konkurrenskraft för svensk medicinteknisk industri.

Text: Malin Ulfvarson


Mikrovågshjälmen StrokefinderSå skiljer Strokefinder hjärnblödning från blodpropp
Antennerna på hjälmen sänder i tur och ordning in svaga mikrovågssignaler i hjärnan, samtidigt som mottagarantennerna lyssnar efter reflekterade signaler. Hjärnans skilda strukturer och substanser påverkar mikrovågornas spridning och reflektioner på olika sätt. De mottagna signalerna ger ett komplext mönster, som tolkas med hjälp av avancerade algoritmer.
Illustration: Boid

En möjlighet att minska vårdkostnaderna
Stroke är den sjukdom som kräver flest vårddagar inom den somatiska sjukvården i Sverige och beräknas kosta den samhället cirka 18 miljarder kronor per år. Ser man globalt är de samlade kostnader för stroke (inklusive direkta vårdkostnader, direkta icke-medicinska kostnader och indirekta kostnader) astronomiska men svåra att beräkna exakt. Den totala europeiska kostnaden under 2010 har emellertid uppskattats till 64 miljarder Euro. Ett stöd för denna forskning kan därför få stora effekter både i Sverige och globalt.

Publicerad: to 14 nov 2019.