Simonen Päivi, FL: lääketieteellinen fysiikka (21.11.1997)


Luonnontieteiden ja ympäristötieteiden tiedekunnassa esitettiin 21.11.1997 tarkastettavaksi sairaalafyysikko, FL Päivi Simosen väitöskirja Evaluation of acute radiation-induced vascular reactions of skin by the laser Doppler method (Sädehoidon aiheuttamien akuuttien ihon verenkiertomuutosten mittaus laser Doppler menetelmällä). Vastaväittäjänä oli dosentti, FT Maunu Pitkänen Tampereen yliopistollisesta keskussairaalasta ja väitöstilaisuuden valvojana apulaisprofessori Hannu Olkkonen Kuopion yliopistosta.

Väitöskirjan tiivistelmä:

Syöpään sairastuu Suomessa runsaat 20 000 ihmistä vuosittain. Näistä noin kolmasosa saa sädehoitoa. Ulkoisessa sädehoidossa säteilytetään aina myös tervettä ihoa, mikä tyypillisesti hoidon aikana aiheuttaa ihon punoitusta ja ihorikkoa, ja voi pahimmillaan johtaa hoidon keskeytykseen. Samalla tapahtuu myös verisuonimuutoksia, joiden osaltaan uskotaan olevan syynä vuosien jälkeen ilmeneviin vaurioihin. Vaurion aste riippuu iholle tulevasta säteilyannoksesta, kokonaishoitoajasta ja yksilöllisestä sädeherkkyydestä. Rinta on eräs tyypillisimmistä hoitokohteista, jossa ihoreaktiot ovat nähtävissä jo sädehoidon aikana.

Iho on toiminut mallina säteilybiologisissa tutkimuksissa jo vuosikymmeniä. Reaktioita on arvioitu yleensä silmämääräisesti. Jotta eri tutkimuksia voitaisiin verrata keskenään, tarvitaan objektiivinen mittausmenetelmä. Kyseisessä väitöskirjatyössä on käytetty laser Doppler menetelmää mittaamaan iholla tapahtuvia verenkiertomuutoksia sädehoidon aikana. Menetelmä käyttää hyväkseen laser valoa, joka iholta liikkuvista punasoluista takaisinheijastuessaan aiheuttaa pienen muutoksen alkuperäiseen valon taajuuteen. Tämä muutos on verrannollinen punasolujen liikenopeuteen. Työssä kehitettiin signaalinkäsittelyohjelmisto, jotta päästiin käsiksi punasolujen määrään ja nopeuteen sekä ihon punoitukseen. Sähköistä analogiaa käytettiin selittämään saatuja tuloksia. Ihon sädereaktioita tutkittiin yhteensä 194 potilaalla erittäin pienten annosten (0.2 Gy/vrk, viitenä päivänä) ja yleisesti käytettyjen sädehoitoannosten (2 Gy/vrk, viiden viikon ajan) jälkeen. Potilasaineisto koostui pääosin rintasyöpäpotilaista. Lisäksi säteilyn aiheuttamia muutoksia mitattiin sian iholla suurten kerta-annosten (10-25 Gy/kerta) jälkeen. Tuloksia verrattiin silmämääräiseen arviointiin ja heijastusspektrometriaan. Myös erilaisten rasvojen kykyä vaimentaa sädereaktiota selvitettiin, koska niiden vaikutuksista ei ole olemassa objektiivisia tuloksia.

Tulosten perusteella verenkiertomuutokset ovat mitattavissa kyseisellä menetelmällä jo ensimmäisten hoitokertojen jälkeen, vaikkei silmämääräisiä muutoksia esiinny. Vasteissa ilmeni selviä yksilöllisiä eroja. Maksimaaliset verenkierron nopeusmuutokset korreloivat ihoannokseen ja ilmenevät tyypillisesti noin 1-2 viikon kuluttua hoidon päättymisestä. Verimäärä lisääntyy ensimmäisen hoitoviikon aikana, mutta säilyy suhteellisen vakiona hoidon ajan. Mallin perusteella ihon verenkiertomuutokset esiintyvät pääasiallisesti ihon pinnallisessa kerroksessa. Ihorasvoista vain hydrokortisonilla todettiin olevan pieni vaimentava vaikutus sädereaktioon. Hyvin pienet annokset aiheuttivat muutoksia, jotka olivat voimakkaampia kuin mitä yleisesti säteilybiologisten mallien mukaan otaksutaan. Tutkimus on kansainvälisesti ainoa lajissaan siinä mielessä, että laser Doppler signaalista on käytetty hyväksi sekä punasolujen nopeus- että määrätieto, joita sovellettiin ensimmäistä kertaa sädereaktioiden mittaamiseen. Myöskään matalien annosten vaikutuksia ihon verenkieroon ei ihmisillä ole aikaisemmin tutkittu. Menetelmää voidaan käyttää hyväksi terveen kudoksen sädevaurion mekanismien tutkimuksessa sekä mahdollisesti myös yksilöllisen sädehoitoannostelun pohjana.

Simonen teki tutkimusta Göteborgissa, Oxfordissa, Newcastlessa (Australia) ja KYS:n Syöpätautien klinikassa vuosina 1989-1995. Väittelijä haluaa lausua kiitokset kaikille tutkimukseen osallistuneille potilaille.


Kuopion yliopisto
Tiedotusyksikkö

tiedotus_at_uku.fi