Takaisin

Väitös 26.11.2021: Uusi menetelmä luukudoksen kuvantamiseen

​Suulääketieteen alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa.

Mikä on väitöstutkimuksesi aihe? Miksi aihepiiriä on tärkeää tutkia?

Alaleukaluussa esiintyy erilaisia nekrotisoivia sairauksia enemmän kuin muissa luissa. Tämän vuoksi alaleukaluun kemiallisen koostumuksen ja luun muodostuksen molekyylitason ymmärtäminen on tärkeää, jotta jatkossa voidaan paremmin ymmärtää alaleukaluun erityispiirteitä ja sairaustiloja.

Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?

Ensimmäisessä osatyössä kehitettiin kapeakaista-autofluoresenssiin perustuva, nopea ja kemiallisia leimauksia vaatimaton digitaalinen värjäystekniikka luukudokselle. Tämä uusi autofluoresenssitekniikka pystyi erottelemaan kudoksen komponentteja yhtä hyvin tai paremmin kuin perinteinen histologinen Masson-Goldner-värjäys. Toisessa osatyössä tämä uusi autofluoresenssitekniikka yhdistettiin korkean resoluution Fourier-muunnos-infrapunakuvantamisen (FTIR) kanssa, jotta FTIR:n tuottama spektridata saatiin kohdistettua autofluoresenssikuvien histologisten maamerkkien kanssa. Kahden eri kuvantamismenetelmän datojen kohdistaminen toi kaksi etua; kemiallisen selityksen autofluoresenssikuvissa näkyville kudoksen piirteille, sekä tarkan histologisen sijainnin FTIR-kuvantamisen tuottamalle kemialliselle koostumukselle. FTIR-datan histologisen sijainnin selvittäminen mahdollisti ensimmäistä kertaa leukaluun uudismuodostuksen tarkan spektroskooppisen arvioimisen. Kolmannessa pilottiluontoisessa osatyössä tutkittiin FTIR-spektroskopian avulla pään ja kaulan alueen syöpien, sädehoidon ja kemoterapian vaikutusta alaleukaluun kemialliseen rakenteeseen. Yhdistetyllä kemosädehoidolla saattaa olla vaikutusta luun orgaanisten komponenttien koostumukseen, sillä kemosädehoitoa saaneiden potilaiden amidi I -alue FTIR-spektroskopiassa oli muuttunut verrattuna terveisiin kontrolleihin. Tutkimuksen pieni potilasmäärä tulee kuitenkin huomioida tuloksia tulkittaessa.

Miten väitöstutkimuksesi tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?

Ensimmäisessä osatyössä kehitetty kapeakaista-autofluoresenssimenetelmä sopii jatkossa minkä tahansa luukudoksen kuvantamiseen. Tulevaisuudessa tekniikan avulla on mahdollista nopeuttaa niin kliinis-patologista diagnostiikkaa kuin luututkimusta. Toisessa osatyössä monikuvantamistekniikalla pystyttiin visualisoimaan alaleukaluun kemiallista uudismuodostusta terveessä luussa. Luun uudismuodostuksen kemiallisten vaiheiden tarkempi tutkimus eri sairaustiloissa saattaisi tuoda jatkossa lisätietoa sairauksien etiologiaa ja hoitoa ajatellen.

Kolmannessa osatyössä tutkitut pään ja kaulan alueen syöpien, sädehoidon ja kemoterapian yhteisvaikutukset tulisi jatkossa erikseen huomioida osteoradionekroositutkimuksissa. Kolmannessa osatyössä esitelty tutkimusprotokolla mahdollistaa näiden eri tekijöiden erottelun.

Kuvaile väitöstutkimuksesi prosessia.

Väitöstutkimus alkoi CSIBIOMED-pilottihankkeesta, jossa kehitettiin spektrikuvantamiseen perustuvia menetelmiä biologian ja lääketieteen alan sovelluksiin. Uusia kuvantamistekniikoita sovellettiin alaleukaluunäytteisiin, jotka oli kerätty Vrije Universiteit Amsterdamin yliopistollisen sairaalan pään ja kaulan alueen syöpäpotilailta hammasimplanttihoitojen yhteydessä vuosina 2012–2016.

Hammaslääketieteen lisensiaatti, lääketieteen kandidaatti Anni Palanderin väitöskirja Chemical Composition of Mandibular Bone - Applications of Fourier Transform Infrared and Narrowband Autofluorescence Imaging (Alaleukaluun kemiallinen koostumus - sovelluksia Fourier-muunnos infrapuna- ja kapeakaista-autofluoresenssikuvantamiselle) tarkastetaan Itä-Suomen yliopistossa. Vastaväittäjänä toimii professori Riitta Seppänen-Kaijansinkko Helsingin yliopistosta ja kustoksena emeritaprofessori Arja Kullaa Itä-Suomen yliopistosta. Tilaisuus järjestetään Tampereen yliopiston Kaupin kampuksella ja sitä voi seurata myös verkossa.

Väitöskirja verkossa

Väitöstilaisuus verkossa

Itä-Suomen yliopiston tiedote