Hans Hertz står bakom ett sant tekniksprång inom röntgen: en metod som ger skarpare bilder och bättre kontraster med kortare exponeringstider. Tekniken baseras på en ny röntgenkälla, liquid-metal-jet-technology, och innebär att den positiva anoden i ett röntgenrör ersätts med en stråle av flytande metall. Något som gör det möjligt att höja effekten utan risk för överhettning.

Den högre effekten förbättrar bildkvaliteten dramatiskt. Utvecklingen av bildtekniken har pågått sedan 2006 bland annat med målet att förbättra medicinsk diagnostik. Ännu har tekniken inte nått klinisk användning men nu ser Hans Hertz en tydlig applikation.

Analyserar cancertumörer

När en cancertumör opereras bort från en patient så skickas tumörvävnaden vidare till analys för att bekräfta att operationen varit lyckad. Analysen görs för att se att alla tumörceller verkligen tagits bort vid operationen. Men analysen tar tid, ofta upp till en vecka. 

– Vårt mål är att bedömningen ska kunna göras då patienten fortfarande ligger på operationsbordet. Där och då ska kirurgen veta om hela tumören avlägsnats, eller om det krävs ytterligare behandlingar. Men för att det ska bli möjligt krävs en ny form av röntgenteknik med högre detaljrikedom än dagens, säger Hans Hertz.

Den friska vävnad som tas bort kallas resektionsmarginal. Om det finns tumörceller i kanten av marginalen så behöver patienten ytterligare behandling, som fler operationer, kemoterapi eller strålningsbehandling.

Analysen av den borttagna vävnaden kan ske på flera olika sätt, ofta med flera manuella steg. Vanligt är att den bäddas in i paraffin för att sedan kunna snittas i tunna skivor. Dessa färgas in och undersöks i mikroskop av patologer som avgör om där finns kvarlämnade tumörceller eller inte.

När analysen i stället görs med hjälp av den högupplösande röntgentekniken öppnar det för möjligheten att direkt kunna zooma igenom vävnadsprovet på jakt efter kvarvarande cancerceller.

– Om vi kan ersätta dagens manuella och tidskrävande metod så blir den kliniska nyttan enorm. Nu ska vi genomföra hälsoekonomiska beräkningar som visar hur stor potentialen är med vår metod.

Men innan tekniken kan komma i användning måste den utvecklas för att passa in i vårdens arbetsflöde. Utvecklingen sker i samarbete med Karolinska Universitetssjukhuset och tester har gjorts med ett tiotal olika cancervarianter.

Teknologin liquid-metal-jet var ett klassiskt genombrott. Sådana öppnar upp många nya möjligheter för din forskning.  Man behöver sådana impulser för att inte fortsätta att borra nya hål i samma bräda genom hela karriären.

– Nästa steg är att installera vår röntgenutrustning på en klinik vid Karolinska Universitetssjukhuset Huddinge för att kunna analysera prover direkt under operation, säger Hans Hertz.

Virtuella kroppar

Samtidigt tar han ett vidare grepp för att undersöka fler kliniska möjligheter med tekniken. I dag finns detaljerade, simulerade modeller av människokroppen som bland annat kan användas för att genomföra virtuella kliniska tester. Med hjälp av dessa digitala modeller ska röntgentekniken utvärderas för användning inom diagnostik av lungsjukdomar.

Hans Hertz leder utvecklingen av de nya beräkningsmetoder som kan lägga grunden till ett framtida kliniskt system.

– Vi ska inte bygga ett helt system utan räkna oss fram till vilka parametrar som är aktuella för att skapa ett sådant system. Till exempel vilka exponeringstider som krävs och vilken sorts detektor.

Dessutom behöver de öka förståelsen av vad det innebär att kunna visualisera detaljer i kroppen som tidigare varit omöjliga att se, som mycket små luftvägar eller de förtjockningar som uppstår vid astma.

Det tvärvetenskapliga samarbetet är nyckeln för att nå fram. Därför rymmer också Hans Hertz forskargrupp allt från fysiker och biologer till kliniker och beräkningsexperter.

– En del skulle nog tycka det är lite mycket tutti frutti men vill du lyckas åstadkomma något som verkligen blir användbart så behöver du tillgång till en bred naturvetenskaplig kunskap.

Grundat avknoppning

Utvecklingen av den flytande metallstråletekniken har lagt grunden till avknoppningen Excillum. Där används den för att tillverka system som bland annat kan analysera kemiska ämnen, inspektera batterier eller upptäcka defekter i mikroelektronik. Men själva idén fick han en kväll när han cyklade hem efter en diskussion med en doktorand.

Vid den tiden arbetade han tätt med doktoranden för att hitta ett enklare och billigare sätt att använda laserplasma som röntgenkälla. 

– På cykeln hem kom jag på idén att kombinera en elektronkanon och en metallstråle. Och efter att ha ätit middag med familjen så räknade jag igenom konceptet.

Dagen efter fick doktoranden, som redan var halvvägs genom sin utbildning, helt sonika byta inriktning.

– Först blev han inte vidare glad men han höll masken. Sedan gjorde han den första experimentella demonstrationen av tekniken. Och det hela slutade ju väl då vi grundade företaget tillsammans några år senare. Fortfarande är forskningen det roligaste jag vet. Särskilt när vi nu ser en verklig klinisk användning av tekniken, säger Hans Hertz.

Text Magnus Trogen Pahlén
Foto Magnus Bergström