Rumteknologi bekæmper brystkræft

Den hollandske iværksætter Hugo Brunsveld van Hulten har fundet en løsning, der kan hjælpe lægerne i deres kamp mod brystkræft. Løsningen kombinerer to teknikker: MR-billeddannelse (MRI) til at lokalisere kræftvæv og høj-intensiv fokuseret ultralyd (HIFU) til at ’brænde’ de ondartede celler.

Denne opfindelse, der kaldes ActiveFU, udvikles af Brunsveld van Hulten på det nye anlæg European Space Incubator (ESI) ved ESTEC, ESAs europæiske rumforsknings- og testcenter i Holland. En række udfordringer er allerede overvundet ved hjælp af teknologi og ekspertise fra ESAs rumforskning.

”HIFU har vist sig at være en god teknik til at fjerne kræftceller," forklarer Brunsveld van Hulten. "I kombination med de seneste fremskridt inden for MRI, som kan give et billede af området under behandlingen i realtid (uden forsinkelse mellem behandling og billede, red.) , vil denne teknik give en meget fin kontrol over fjernelsen af svulsten".

Dette innovative system vil tilbyde kræftpatienter en ny behandlingsmulighed, som er ikke-invasiv – altså kan foregå uden kirurgi. Metoden er mere patientvenlig og uden de negative bivirkninger, der er forbundet med kemoterapi og strålebehandling.

”Fordelene vil også omfatte lavere udgifter for den offentlige sundhedssektor, fordi der er tale om en ambulant behandling," tilføjer Brunsveld van Hulten.

Brunsveld van Hulten er oprindelig matematiker, men har siden starten af 1990’erne været involveret i anvendelsen af MRI til udførelse af biopsi for brystkræft og i studiet af anvendelsen af ultralyd til medicinsk behandling.

"Jeg fik ideen, da jeg undersøgte MRI-markedet, som i dag fortsat er begrænset til diagnostik. Jeg kunne se, at det næste logiske skridt for anvendelse af MRI ville være interventionsbehandling,” forklarer Brunsveld van Hulten. ”Jeg kom frem til, at anvendelsen af et dedikeret HIFU-system med en billeddannende MR-brystspole af høj kvalitet – det apparat, der genererer billedet – kunne betyde et vigtigt gennembrud."

Til systemet har Brunsveld van Hulten valgt en billeddannende spole, som er kompatibel med de nyeste systemer, som er sendt på markedet af de tre vigtigste leverandører af MRI-skannere: General Electric, Siemens og Philips.

Hans nye teknik kan bruges til at behandle alle små og lokaliserede svulster, men Brunsveld van Hulten har valgt at starte med at koncentrere sig om behandling af brystkræft, da dette er en af de mest udbredte kræfttyper. Brystkræft rammer især kvinder i alderen 35 til 69 år.

Hjælp fra ESA-ekspertise

Der er stadig mange brikker, der skal falde på plads, før patienterne kan kureres. Det er årsagen til, at brugen af anlægget European Space Incubator (ESI) ved ESTEC og støtten fra ESAs teknikere og medicinske eksperter er så vigtig.

”ESAs kapacitet til at simulere komplekse systemer har været afgørende i bestemmelsen af de optimale materialer og teknologier,” siger Brunsveld van Hulten. Softwareplatformen EuroSim – oprindelig udviklet til ESA for at gøre det muligt at simulere satellitters opførsel i realtid – blev brugt til at hjælpe med at løse de tekniske vanskeligheder ved udformningen af systemet.

Selv om meget af hardwaren er standard, understreger Brunsveld van Hulten at "det var de elektroniske kredsløb og den indbyggede software fra ESA, som gjorde mig i stand til at udvikle et system til simulering i realtid. Det er en unik fordel, som er opnået ved at anvende rumteknologi sammen med dette allerede avancerede medicinske produkt."

ESAs ekspertise inden for modellering af bølgers udbredelse har været afgørende for at få de to MRI- og HIFU-teknologier til at arbejde optimalt sammen. Modelleringen muliggør en hurtig simulering af indstillingerne af den transducer, som skaber ultralyden.

Normalt forstyrres MR-billeddannelsen af systemet til dannelse af ultralyd, men med hjælp fra ESAs eksperter er det lykkedes Brunsveld van Hulten at justere signalfrekvenserne og faserne på en sådan måde, at en læge, som bruger ActiveFU, kan foretage behandlingen og samtidig følge resultatet med MRI.

Små motorer, som udmærker sig ved ikke at være magnetiske – og dermed ikke forstyrre billedsignalerne - bruges til at positionere udstyret før interventionen. Cedrat Technologies udviklede oprindelig disse enheder til brug for rumfart-missioner, hvor der ikke kan accepteres nogen forstyrrelser af magnetfeltet for billeddannelsen.

I december blev ESAs Concurrent Design Facility (CDF) brugt til at justere de tekniske krav til komponenterne i dette komplekse projekt. Specialister fra forskellige tekniske discipliner deltog i en række sessioner, hvor de interaktivt ’forhandlede’ kravene til deres respektive delsystemer. Denne dynamiske proces eliminerer hurtigt konflikter, som allerede findes i systemet, på det øverste designniveau.

Foruden støtten fra ESAs egen medicinske ekspertise assisterede ESI også Brunsveld van Hulten ved at arrangere en international workshop, hvis formål var at konsultere førende, udefra kommende medicinske eksperter. Deltagerne diskuterede brugerkrav og driftsbegrænsninger samt de nye, ikke-invasive metoder, der anvendes i MRI-teknologien.

ActiveFU er det første produkt, der er kommet ud af ESI. Bruno Naulais, der er chef for ESI, fortæller: "Vores erfaring med ActiveFU-projektet er, at ESI kan bygge bro mellem det at have en idé og at starte en virksomhed. Det hjælper iværksættere som Brunsveld van Hulten med at opbygge en levedygtig forretningsplan, med at foretage forundersøgelser af den teknologi, der skal anvendes, og med at føre projektet frem til et niveau, hvor der kan tiltrækkes risikovillig kapital til at medfinansiere dets videre udvikling.”