Bildanalys underlättar för käkkirurger

12 april 2019

Med hjälp av den nya metoden kan man göra en CT-scanning av den skadade käken och sedan sätta ihop den trasiga käken som i ett 3D-pussel i datorn innan man utför den verkliga operationen.

I framtiden kommer käkkirurger kunna utföra operationen i datorn innan de öppnar patienten på riktigt. På inskannade tredimensionella bilder av de skadade patienterna görs modeller i datorn som ger kirurgen bättre kontroll över hur skadan faktiskt ser ut.

Ingela Nyström, professor i visualisering.
Foto: Kajsa Örjavik

– Forskningen kommer att innebära kortare operationstider, bättre operationsresultat och sparade pengar, berättar Ingela Nyström, professor i visualisering på Institutionen för informationsteknologi vid Uppsala universitet.

Hennes forskning handlar om hur matematik och informationsteknologi kan möta medicinen. Hon är matematiker och datavetare i grunden, men redan som doktorand upptäckte hon att hennes tillämpade matematik borde vara användbar inom medicinen. Forskningen handlade om att utveckla metoder för hur man skulle kunna titta på form i bilder på datorn. 

– När jag och mina handledare frågade runt om det fanns intresse för detta visade det sig att radiologerna på sjukhuset var intresserade av att kunna titta på blodkärl i datorn. Då jobbade vi med att matematiskt titta på var det fanns blodkärlsförträngningar.

För 10 år sedan fick de kontakt med käkkirurger på Akademiska sjukhuset i Uppsala och samarbetet tog fart. Kirurgerna hade behov av mer exakta metoder för att kunna planera käk-kirurgin. Idag drivs projektet tillsammans med bland andra övertandläkare Andreas Thor och plastikkirurg Andres Rodriguez Lorenzo, vid institutionen för kirurgiska vetenskaper.

– Med hjälp av den här metodiken kan man, om någon har blivit skadad i en fallolycka eller sparkad av en häst, göra en CT-scanning av den skadade käken och sedan sätta ihop den trasiga käken som i ett 3D-pussel i datorn innan man utför den verkliga operationen, förklarar Ingela.

– Det vi har byggt in i systemet är en avancerad bildanalys och visualisering så att man kan se hur djup en skada är eller hur sönderkrossad en benbit faktiskt är innan man öppnar upp patienten vid en operation. Man kan säga att vi gör det osynliga synligt!

Fokus just nu ligger på att fortsätta samarbetet med käkkirurgen.

– Vi har löst pusselbitarna med ben – att sätta ihop och göra implantat. Men nu vill vi också titta på mjukdelarna, eftersom man också behöver kunna transplantera hud eller flytta muskler och det området är väldigt ”obeforskat”. Vi har så smått börjat med grundforskning inom detta, men inte hittat rätt finansiering av forskningen än.

Med det här verktyget kan man titta på hudfliken
som måste tas bort och hitta frisk vävnad att fästa
vid så det läker snabbare.

De senaste resultaten av forskningen är att de på patientspecifik data kan rita på huden. De kan titta på hudfliken som de måste ta bort och sedan hitta motsvarande plats på huden på insidan låret. Med hjälp att programmet och inskanning från patienten kan de hitta frisk vävnad på en plats där det också finns ett bra blodkärl. Genom att fästa hudfliken med ett bra blodkärl i ansiktet läker det ihop mycket snabbare. 

– Den här metoden är det plastikkirurger som har börjat titta på, berättar Ingela.

En riktig utmaning inom forskningen är att få till modeller som simulerar mjukvävnad, senor och muskelvävnad. Det är mer komplext att modellera flexibla, mjuka material än det stela skelettet.

De metoder som tas fram av Ingela och hennes kollegor vid Centrum för bildanalys kommer att kunna bidra till förkortade operationstider och bättre operationsresultat, vilket gynnar patienterna. I och med detta kan metoderna också bidra till att spara pengar i vården. 

Metoden med det datoriserade 3D-pusslet skulle även andra områden kunna ha användning för, som exempelvis arkeologer som behöver pussla ihop gamla urnor med hjälp av sköra bitar av krukskärvor.

Kajsa Örjavik