Med lys under huden

Skalpellens dager kan snart være talte – i hvert fall når det gjelder undersøkelser i de øverste hudlagene.

Fysiker Trude Støren tester OCT-lysstråler på små geléklumper for å finne ut hvordan hun seinere kan få best bilder av ekte hudvev.Foto: Rune etter Ness

Fysiker Trude Støren tester OCT-lysstråler på små geléklumper for å finne ut hvordan hun seinere kan få best bilder av ekte hudvev.
Foto: Rune etter Ness

Du har et lite sår på hånden som ikke vil gro, et stygt brannsår på brystet – eller en skade på netthinna. Legen ser ikke uten videre hvor store skadene er under overflaten. Her trengs nok vevsprøver. Det vil si skjære. Det vil igjen si vondt. Kanskje risikabelt også. Snart kan vi håpe på en bedre og aldeles ufarlig metode: lys.

LYSETS SVAR PÅ ULTRALYD

Legene har lenge hatt gode metoder for å se hva som skjuler seg inni oss. Røntgenstråler, magnetfelt og lydbølger er suverene teknikker på hvert sitt felt. Men alle har de sine svakheter – spesielt når det gjelder å skape et godt bilde av hva som skjer like under huden.

Røntgen kan ikke avsløre tidlig hudkreft. Magnetfelt viser ikke hvor dype skadene er under et brannsår. Og lydbølgemålinger på øyet vil ikke gjengi strukturene, fordi oppløsningen er for dårlig.

Kan lysbølger bli løsningen?

Det er kjent at mange av kroppens strukturer gir god kontrast når de avbildes ved hjelp av lys. Forskere har spekulert mye og lenge på hvordan lysbølger skal kunne gå inn i kroppen og ut igjen på en funksjonell måte. Nå ser det ut til at de nærmer seg en løsning: en ny avbildningsteknikk innenfor medisinsk diagnostikk, kalt Optical Coherence Thomography (OCT).

OCT: NY AVBILDNINGSTEKNIKK

  • Sterkt konsentrerte bølger av hvitt lys sendes gjennom en stråleleder. Her deles lyset – en stråle går mot et referansespeil, en annen mot huden. Begge strålene reflekteres tilbake til strålelederen som sender dem til en detektor hvor de interfererer. Informasjonen tolkes av en datamaskin og omsettes til bilder.
  • Hudlagene har forskjellig tetthet. Når lysbølgene sendes inn, vil lyset reflekteres ulikt, avhengig av vevstype. Referansespeilet fungerer som en slags lengdekontroll på hvor dypt ned i huden lyset har gått: Når de har gått like langt, reagerer detektoren og lager et signal som sendes til en datamaskin som tolker resultatene.
  • OCT-teknologien startet med utviklingen av en metode for å finne feil i optiske fibrer. Rundt 1992 ble OCT knyttet til medisinsk forskning. I Trondheim har SINTEF forsket på OCT siden 1995, og NTNU-stipendiat Trude Støren har holdt på siden 1997.

SMERTEFRITT OG UFARLIG

La oss si at du har et sår på armen, som trenger nærmere undersøkelse. Du legger armen under et OCTapparat, og en konsentrert, hvit lysstråle sendes ned på såret. Lyset reflekteres og fanges opp av en detektor som oversetter informasjonen til bilder. Bildene kommer opp på en dataskjerm. De viser strukturen i huden din, og et trenet øye vil være i stand til å skille skadet vev fra friskt vev.

Dette scenariet er foreløpig framtid. Apparatet finnes, men er ennå ikke klart for klinisk bruk. Mesteparten av kunnskapen om OCT befinner seg fortsatt i forsøkslaboratorier rundt om i verden. Mange forskere konsentrerer seg om å måle strukturer i vev, mens NTNU-stipendiat Trude Støren jobber med å hente ut informasjon om spesielle egenskaper ved vevet.

– I Trondheim forsker vi på bruk av OCT i fotodynamisk terapi av kreft. Denne kreftbehandlingen er allerede i bruk. Vår teknologi kan være med på å forbedre metoden, forteller fysikeren.

Fotodynamisk terapi har gitt gode resultater i behandling av hudkreft. Først smøres en salve med lyssensitiverende stoffer på huden, og etter en tid rettes en lampe mot feltet. Når stoffene belyses, frigis aktivt oksygen som dreper alle kreftceller i nærheten.

En av utfordringene hittil har vært å avgjøre akkurat når stoffet skal belyses. Det trekker nemlig gradvis ned i huden, og må være i riktig posisjon i forhold til kreftsvulsten for å fungere. Det er her OCT kommer inn i bildet.

Støren står i laboratoriet og sender stråler av hvitt lys ned i geléklumper tilsatt fargestoff. På denne måten tester hun ut hvordan lysstrålene bør stilles inn, hvor gode bilder de gir av forskjellig dybdeforhold, og hvor sterk stråling som må til for å få de bildene hun vil ha.

Lagene i hud har imidlertid ulik spredning av lys. De er derfor langt mer kompliserte å avbilde. Men Trude Støren har ikke lyst til å gi seg før hun lykkes.

NYE BRUKSOMRÅDER

OCT gir ikke skarpe og detaljerte bilder lenger inn enn et par millimeter, og egner seg derfor best til å avbilde vev i det øverste hudlaget. Men teknikken har et trumfkort på hånden: Lys kan enkelt transporteres inn i kliniske bildeapparater som mikroskoper, fiberoptiske endoskoper, kateter og nåler. Dermed åpner en ny verden seg, og leger kan undersøke alt fra blodårer til urinblærer. Trude Støren sier:

– Det spennende med å forske på en ny metode, er at det plutselig kan dukke opp helt nye bruksområder.

Av Elin Fugelsnes