Lad os sammen lave et eksperiment. Mens du læser denne artikel, skal du prøve at sidde helt stille – du må hverken klø dig i håret eller rette dig i stolen. For os et morsomt lille forsøg. For en patient kan det være en alvorlig udfordring, der kan få negativ indflydelse på diagnosticering.
For når en person skal scannes eksempelvis for en hjernetumor, bliver vedkommende sendt ind i PET-scannerens tunnel med en besked om at ligge musestille, mens scanningen står på. Bevæger patienten sig blot få millimeter, bliver scanningsbillederne nemlig uskarpe og mindre detaljerede, og det kan forvrænge resultatet af undersøgelsen. Men en PET-scanning kan vare op til flere timer, og det er nærmest fysisk umuligt at ligge stille så længe, siger ph.d. Oline Vinter Olesen:
„Hvis du er rask og ikke har ondt alle mulige steder, kan det måske være muligt at ligge stille i 20 minutter uden at røre på sig, men normen er, at man alligevel bevæger sig 0,5 til 1 cm, og det er stadig meget, når man kigger på en lille region på et scanningsbillede. Er man barn eller gammel, er det nærmest umuligt at ligge stille så længe, og det kan i værste fald have stor betydning for den efterfølgende diagnosticering eller behandling.”
Problemstillingen er ikke ny – man har tidligere forsøgt at konstruere noget, der kan kompensere for bevægelserne. I dag bruger man et tracking-system, der registrerer hovedets bevægelser under PET-scanningen ved hjælp af markører, hvorefter der tages højde for patientbevægelserne i rekonstruktionen af PET-billederne. Tracking-systemet fastgøres på patientens hoved, så det kan repræsentere hjernens bevægelser.
Problemet er imidlertid, at det er svært at fastgøre tracking-systemet til et hoved. Det betyder, at der er en stor risiko for, at tracking-systemet bevæger sig i forhold til hovedet, og at man derfor ikke kan stole på de registrerede hovedbevægelser:
„Hvis tracking-objektet ikke sidder ordentligt fast, så måler man jo ikke, hvordan hjernen bevæger sig, men hvordan tracking-objektet bevæger sig,“ forklarer Oline, som blev opmærksom på problemstillingen, mens hun lavede sit speciale på civilingeniøruddannelsen Medicin og Teknologi.
„Jeg tænkte, at det her må simpelthen kunne laves smartere. I dag kan en PET-scanner levere rigtig god billedkvalitet, sammenlignet med hvad den kunne for år tilbage. I dag kan man på mange scannere se en detaljeringsgrad, hvor det er muligt at skelne mellem grå og hvid hjernesubstans på scanningsbillederne. Men desværre går den gode billedopløsning tabt, når patienten bevæger sig,“ fortæller Oline.
Som sagt – så gjort
I tæt samarbejde med Rigshospitalet og Siemens, der er førende inden for produktion af blandt andet PET-scannere, har Oline Vinter Olesen i løbet af sin erhvervs-ph.d. udviklet en prototype på et nyt tracking-system. Systemet bruger ikke markører, men er baseret på overfladescanningsteknologi, der kan registrere de bevægelser, patienterne laver, mens de bliver scannet, og som der efterfølgende kompenseres for under PET-rekonstruktionen. Ved hjælp af Olines teknologi er der dermed håb for, at PET-scannerens avancerede teknologi kan blive udnyttet fuldt ud:
„Jeg har bevist, at man ved hjælp af min metode og det apparat, jeg har udviklet, kan kompensere for bevægelserne og dermed få bedre scanningsbilleder,“ fortæller ph.d. Oline Vinter Olesen.
Der har dog været mange udfordringer forbundet med at lave noget, der var smartere end tracking-systemet. Instrumentet skal først og fremmest være kompakt, nøjagtigt, robust og nemt at anvende. Og så må teknikken ikke være årsag til stop og dermed prop i flowet af patienter. Oline satte sig derfor for at ville udvikle et instrument, som ikke skal installeres på patienten, men i selve scanneren:
„Workflowet er meget vigtigt på nutidens hospitaler, så udgangspunktet var et system, som kan bygges ind i fremtidige scannere og fungere fuldautomatisk uden nogen forberedelser,“ fortæller Oline og fortsætter:
„Jeg har konstrueret en prototype på et system, som principielt er en hurtig overfladescanner, som består af en modificeret lysprojektor og to kameraer. Overfladescanneren kigger på ansigtet, følger bevægelserne og scanner patienten 5-10 gange i sekundet, mens man bliver PET-scannet. Når PETscanningen så er overstået, kan man kombinere informationerne fra overfladescanneren med PET-scannerens oplysninger – og på den måde kompensere for eventuelle bevægelser,“ forklarer Oline Vinter Olesen.
Gør en forskel
Professor, dr.med. Liselotte Højgaard er til daglig klinikchef på Rigshospitalets klinik for klinisk Fysiologi, Nuklearmedicin og PET. Liselotte er en af Olines vejledere på hendes ph.d.-projekt, og hun er meget begejstret for Olines resultater:
„Hvis Olines metode kan udvikles, så den bliver integreret i scannere fremover, kan den betyde et tigerspring fremad i kvaliteten for hjerne-scanninger.“
Siemens Healthcare i Danmark har været Olines arbejdsgiver under erhvervs-ph.d.-forløbet. Direktør for Siemens Healthcare Bjarne Roed har således været Olines anden vejleder på ph.d.-projektet, og han er ikke i tvivl om, at Olines teknologi vil blive anvendt i fremtidens scannere:
„Oline har vist, at hendes opstilling fungerer. Nu skal testsystemet videreudvikles til et færdigt produkt. Hos Siemens er man meget begejstrede over det, Oline har fundet ud af, og jeg er ikke i tvivl om, at de principper, der er blevet afprøvet i denne ph.d., vil blive brugt i vores fremtidige scannere,“ fortæller Bjarne Roed.
Oline selv er også godt tilfreds: „Jeg gik oprindeligt ind i dette projekt, fordi jeg kunne se, at det kunne føre til noget, jeg kunne gøre en forskel. Jeg så et tydeligt problem, der kunne gøres bedre, som jeg så kastede min faglighed over. Det har helt klart været den motiverende faktor hele vejen igennem, at her kunne der gøres noget, der ville komme til at betyde en forbedring for patienterne og for fremtidens hjerneforskning. Jeg er stolt af, at projektet formentlig kommer til at gøre en forskel,“ slutter Oline Vinter Olesen.
Denne artikel har taget dig omkring 10 minutter at læse – hvordan gik det med at sidde stille? –
- Marie Vendelbo Fridorf