Synosten vaikea tehtävä: miten muokata luuta mahdollisimman kivuttomasti

Uuden teknologian tavoitteena on tuoda kirurgeille helppokäyttöinen ja potilaalle aiempaa kivuttomampi menetelmä korjaamaan luuston epämuodostumia, esimerkiksi pidentämään luuta, jos jalat ovat eripituiset. Luuta voidaan pidentää 5–7 senttimetriä.

Synosten innovaationa on langattomasti toimivalla energiansiirrolla pidentää nikkelititaani-älymateriaalia sisältävää implanttia, joka on kiinnitetty potilaan luuhun kirurgisessa toimenpiteessä. Samassa toimenpiteessä pidennettävä luu katkaistaan, jotta implantti voisi liikuttaa luunkappaleita erilleen noin millimetrin päivävauhtia pidennyksen saavuttamiseksi.

Tuotteen suunnittelussa on tähdätty siihen, että potilas voi tehdä päivittäiset pidennykset kotihoidossa. Tavoitteena on vähentää komplikaatioita ja helpottaa potilaan kuntoutumista.

Tavoitteena vähentää hoidoista aiheutuvia kipuja

Luun venytystekniikat ovat olleet hyvin kivuliaita ja niistä usein aiheutuu myös infektioita. Toimenpide on raskas ja siitä aiheutuu potilaalle paljon muutakin vaivaa, esimerkiksi uniongelmia. Monissa tapauksissa potilas joutuu kantamaan raskasta laitetta jopa vuoden.

– On mahdollista, että teknologiallamme luun venytys on potilaalle lähes kivuton, mutta emme voi sitä varmasti vielä tietää. Mahdollisimman kivutonta menetelmää olemme potilaille tekemässä, yrityksen toimitusjohtaja Harri Hallila sanoo.

Ratkaisuna nikkelititaani-lämpömuistimetalli

Yrityksen perustajat ovat tutkineet ja testanneet menetelmää vuosia, ja aluksi pohtineet asiaa opinnäytetöissään Aalto yliopistossa. He kertovat testanneensa lukuisia erilaisia älymateriaaleja ja sitä, millainen implantin pitäisi olla.

Ratkaisun ytimessä on nikkelititaani-lämpömuistimetalli, jota on pieni määrä implantissa. Kun sitä lämmittää, se muuttaa muotoaan.

– Halusimme tutkia lisää muotomuistin soveltuvuutta raajanpidennyshoitoon. Ilmiöstä ei ole paljon terveysteknologian puolella kokemusta, mutta nikkelititaania käytetään laajasti esimerkiksi verisuonistenteissä, yrityksen perustajat Harri Hallila ja Antti Ritvanen sanovat.

– Mietimme, miten nikkelititaania voitaisiin hyödyntää niin, että se pystyisi pienillä pulssimaisilla liikkeillä pidentämään jalkaa, he jatkavat.

Implantin muut osat on rakennettu kirurgeille tutuista materiaaleista. Tämän ympärille tarvittiin teknologiset ratkaisut, jotta älymateriaalin liike saadaan hyödynnettyä ja jotta implantti on tarpeeksi kestävä askellukselle.

– Vaikeaksi tämän yhtälön tekee se, että toisaalta älymateriaali liikkuu hyvin vähän, mutta tämä liike pitää saada talteen. Toisaalta laitteen pitää kestää todella kovaa kuormitusta, Hallila jatkaa.

Turvallisuutta ja käytettävyyttä testattu

Haasteena on Antti Ritvasen mukaan ollut se, miten pystytään siirtämään energiaa langattoman laitteen käyttövoimaksi älymateriaalin aktivoimiseen ilman, että se on vaarallista kudokselle tai potilaalle.

Turvallisuutta ja käytettävyyttä on niin ikään testattu monissa eri tutkimuksissa.

– Laitteille ja materiaaleille on tehty kattava biologinen yhteensopivuustutkimus. Mekaanisen turvallisuuden takaamiseksi olemme testanneet implantin kestävyyttä taivutuksessa, puristuksessa ja väännössä. Lisäksi olemme testanneet energiaa lähettävää kotihoitolaitetta, että se täyttäisi aktiivisten sähköisen lääkintälaitteen viranomaisvaatimukset, Harri Hallila sanoo.

Laitteen suorituskykyä on testattu ja varmistettu, että implantti pitenee halutun määrän sitä aktivoitaessa, jotta luun pidennys tapahtuisi halutulla nopeudella. Järjestelmän käyttökelpoisuus ja turvallisuus leikkauksessa on testattu myös ruumiilla.

Yritys on patentoinut keskeisen teknologiansa: lukitusmekanismit, nikkelititaani-aktuaattorin ja langattoman energiansiirron.

Kaikki on siis valmista potilaskokeisiin, joihin yritys hakee parhaillaan lupia Suomessa ja Turkissa.

– Seuraavien tutkimusten tärkein vaihe on varmistaa, että oikeaa venytysnopeutta voidaan ylläpitää luotettavasti, ja että luutuminen tapahtuu suunnitellusti venytyksen jälkeen. Tämä voidaan todeta noin vuoden sisällä potilastutkimusten aloittamisesta, Antti Ritvanen sanoo.

Kotihoitolaite kulkee repussa

Kotihoitolaite kulkee repussa, vaikka mökille. Laitteeseen kytketään virta, jolloin se auttaa potilasta paikallistamaan implantin ja kertoo, kun laite on oikeassa kohdassa energiansiirtoa varten. Potilas antaa nappia painamalla käskyn pidentää implanttia.

Näitä muutaman sekunnin mittaisia aktivointikertoja voi olla 2–4 kertaa päivässä, ja tämä hoitojakso kestää 1–2 kuukautta, jolloin tavoiteltu pidennys on saavutettu. Tuotteella voi pidentää raajaa noin 5–7 senttimetriä. Kaikkiaan potilaan hoito kestää noin 1–2,5 vuotta.

– Teknologia mahdollistaa, että potilaalle voidaan tehdä fysioterapiaa tehokkaammin. Aiomme jatkokehittää kotihoitolaitetta, joka auttaisi potilasta noudattamaan hoito-ohjeita, Antti Ritvanen sanoo.

Hoidon kohteet: epämuodostumat, onnettomuudet, lyhytkasvuisuus, luusyöpä

Synosten lääketieteellisenä neuvonantajana on toiminut professori, ortopedi Dietrich Schlenzka, joka on hoitanut luun pidennyksiä Invalidisäätiö Ortonissa.

Hän sanoo, että Synosten kehittämän teknologian kaltaista menetelmää ei ole aiemmin käytetty luun epämuodostumien hoidoissa, mutta sillä on paljon potentiaalia.

Menetelmä sopii potilaille, joilla on synnynnäinen luuston kasvuhäiriö tai erimittaiset raajat. Sen avulla voidaan hoitaa myös potilaita, joiden luut ovat lyhentyneet murtuman seurauksena. Joissakin luusyövissä saatetaan luuta poistaa, jonka jälkeen menetetty pituus voidaan korjata implantilla.

Schlenzka on pidentänyt myös lyhytkasvuisten, luuston kehityshäiriöistä kärsineiden ihmisten jalkoja.

– He ovat usein huomattavan lyhyitä, alle 150 senttimetriä aikuisina, ja heillä on selviä ongelmia pärjätä arjessa, hän sanoo.

Saisiko catwalk-mallin jalat?

Yritykseen ja kirurgeille on tullut jo useita yhteydenottoja ihmisiltä, jotka haluaisivat olla pitempiä, vaikka Synoste ei ole tuotettaan mainostanut. Voiko pitkät jalat tulevaisuudessa ostaa?

– Ulkomailla olemme haastatelleet potilaita, jotka ovat ostaneet itselleen kirurgisen jalkojen pidennyksen. Yleensä ne ovat miehiä, jotka ovat vähintään viisi senttimetriä lyhyempiä kuin ympärillä oleva populaatio, Harri Hallila kuvaa.

Kirurgit eivät toistaiseksi ole ottaneet yhteistä kantaa luunpidennyksiin. Dietrich Schlenzkan mukaan asia ei olekaan ihan mustavalkoinen. Joissakin maissa luunpidennyksiä tehdään kosmeettisin perustein ihan rutiininomaisesti.

– On vaikea sanoa, kuka todella kärsii lyhyydestään ja mihin raja vedetään. Haittaako lyhytkasvuisuus todella psyykettä, vai onko ongelma jossakin muualla? Nämä ovat vaikeita kysymyksiä miettiä lääkärin näkökulmasta, mutta on hyvä tuntea riskit: hoito on melko pitkä ja komplikaatioriski on aina olemassa, Schlenzka sanoo.

Synostelle kysymys on vaikea: Miten suhtautua heihin, jotka haluavat pidentää jalkojaan kosmeettisista syistä?

– Olemme keskittyneet potilaisiin, joilla pidennystarve on lääketieteellinen, mutta ajattelemme, että viime kädessä lääkärit tekevät päätöksen hoidon tarpeesta, Hallila ja Ritvanen kertovat.

Kuva 1: Synoste

Kuva 2: iStockphoto