Fotografi av Johannes Johansson

Johannes Johansson

Universitetslektor, Docent

Jag arbetar med optiska tekniker för mikrovaskulära blodflödesmätningar såsom diffus korrelationsspektroskopi och laserspeckelavbildning. Jag utvecklar metoderna för att få 3D-mätningar med upplösning i djup i stället för dagens 2D-bilder.

Laserspeckeltekniker, djup hjärnstimulering & den finita elementmetoden

Delhudsbrännskador är mycket smärtsamma brännskador där delar av läderhuden har koagulerat och dött. Beroende på hur stor skadan är i yta och djup kan den läka av sig själv eller kräva kirurgiskt borttagande av död hud och hudtransplantation. Detta är något man vill diagnostisera så snabbt som möjligt för bästa behandling.

För små barn fungerar laserspeckelkontrastavbildning (LSCI) av hudens blodflöde bra för att bedöma detta då deras läderhud är mycket tunn. LSCI har dock begränsat mätdjup och genererar endast tvådimensionella bilder av blodflödet. Jag arbetar med utveckling av laserspeckeltekniker för att få djupare blodflödesmätningar med djupupplösning, så att koagulationsdjupet kan bedömas och ge snabb diagnos även för vuxna.

Vid vissa neurologiska sjukdomstillstånd som exempelvis Parkinsons sjukdom förekommer överaktivitet i centrala delar av hjärnan där finkontroll av kroppens rörelser utförs. Denna överaktivitet kan orsaka rörelsestörningar som exempelvis skakningar och stelhet hos patienten. Genom att döda eller störa ut en mindre del av dessa områden kan patientens symptom kraftigt lindras. Jag har studerat tekniska metoder för detta som exempelvis radiofrekvensablation, där en temperaturkontrollerad högfrekvent ström används för att värmekoagulera vävnad, och djup hjärnstimulering (DBS), där en kroniskt implanterad elektrod stör ut aktiviteten i motsvarande område. Exakt hur DBS fungerar är inte helt klarlagt i dagsläget och jag har här utfört beräkningar med hjälp av finita elementmetoden (FEM) och axonsimuleringar på hur metoden fungerar och hur den ska analyseras för att korrelera stimulerade områden i hjärnan med klinisk effekt hos patienterna. 

Jag har tidigare varit postdoc vid ICFO – The Institute for Photonic Sciences i Spanien där jag studerat effekter på syresättning, blodvolym och blodflöde i tumörer med hjälp av optiska tekniker. Jag är även forskningskoordinator för styrkeområde e-Hälsa.

Forskningsintressen

  • Utveckling av laserspeckeltekniker för mätning av blodflöde i brännskador och kompartmentsyndrom.
  • Simuleringar med finita elementmetoden (FEM) av radiofrekvensablation i hjärnan, särskilt avseende inverkan på värmespridning från blodflöde och cerebrospinalvätska.
  • FEM-simuleringar av djup hjärnstimulering (Deep Brain Stimulation – DBS)
  • Experimentella studier av radiofrekvensablation i hjärnan.
  • Klinisk studie av elektrisk impedans och reflekterad ljusmängd för kontroll av korrekt elektrodplacering vid DBS.
  • Monte Carlo-simuleringar av ljustransport för korta fiberavstånd.
  • Utveckling av ljustransportmodeller för invasiv spektroskopi i hjärnan.
  • Klinisk studie av kromoforinnehåll (exempelvis oxy- och deoxyhemoglobin, lipofuscin, mitokondriernas cytokromer) i hjärnan längs banorna för DBS-elektroder. 
  • Utveckling av skannersystem för simultan reflektansspektroskopi och laserdoppler (diffus korrelationsspektroskopi – DCS) vid medelkorta fiberavstånd. 
  • Djurstudier av effekter vid antiangiogenisk terapi på blodflöde, blodvolym och syresättning i njurcellscarcinom. 
  • Klinisk studie av blodvolym, syresättning och blodflöde i sköldkörteln med hjälp av DCS och tidsupplöst spektroskopi. 
  • Laserablation av njurcellscarcinom.

Publikationer

2022

2021

Forskning

Organisation