Ti, 05/28/2013 - 14:16 Markus Hotakainen
Laastarilla tietoa sydämestä ja verisuonista

Diplomi-insinööri Jarmo Alametsä on tutkinut väitöstyössään EMFi-anturia, joka soveltuisi iholle kiinnitettävään laastarin tapaiseen laitteeseen. Laite mahdollistaisi henkilön sydämen ja verisuoniston toiminnan tarkkailun sekä tarvittaessa lääkeaineen jakamisen suoraan ihon läpi.

Esimerkiksi rasitusrintakipukohtauksessa sydämen pumppausvoima voi alentua ennalta asetetun ohjearvon alle. Laite voisi käynnistää automaattisesti suurimolekyylisen lääkeaineen kuten nitron jakamisen kontrolloidusti ihon läpi verenkiertoon.

Alametsän mukaan laitteella voitaisiin mitata potilaan verenkiertohäiriöitä, jolloin annettava lääkitys kohdistuisi häiriöiden palauttamiseen normaaleiksi tai lähelle normaaleja arvoja. Lääkeaineen jakaminen ihon läpi puolestaan on mahdollista, sillä laitteen osana oleva EMFi-kalvo toimii sekä anturina että värähtelijänä.

Alametsä tutki väitöskirjassaan uusia tapoja hyödyntää EMFi-anturia äänittämällä mittalaitteella ballistokardiografista (BKG) signaalia kehon ulkopuolelta sekä koko kehosta että paikallisesti kaulalta ja raajoista. Tutkimuksessa käytetyn äänityslaitteen anturina on kaupallisesti saatavilla oleva sähkömekaaninen kalvo EMFi.

Ballistokardiografisella mittauksella mitataan sydämen toiminnan kehoon kohdistamia voimavaikutuksia eli rekyylivoimia. Voimat aiheutuvat sydämen pumpatessa verta aortan läpi kohti ääreisverenkiertoa, ja ne antavat tietoa sydämen ja verisuoniston tilasta.

Rekyylivoimat ovat mitattavissa kehon ulkopuolisilla herkillä antureilla. Alametsän mukaan EMFi-anturin hyödyt, kuten keveys, herkkyys ja muotoiltavuus verrattuna klassisiin BKG-mittalaitteisiin ovat ilmeisiä. EMFi-anturin keveys vähentää häiriöitä, ja sillä tehdyt tallennukset ovat toistettavia.

Laajan taajuusalueen lisäksi anturi reagoi vain dynaamiseen voimaan, mikä tekee siitä sopivan BKG-mittauksiin. EMFi-anturi mahdollistaa Alametsä mukaan BKG-menetelmän käytön osana sydämen ja verisuoniston kliinistä tutkimusta.

EMFi-anturin ohuus ja taipuisuus mahdollistavat sen liittämisen huonekaluihin kuten tuoleihin tai sänkyihin, jolloin istuvan tai makaavan henkilön sydänperäiset värähtelyt saadaan tallennettua huomaamattomasti.

Anturi voidaan liittää myös vaatetukseen tai suoraan iholle, jolloin henkilön pulssi voidaan äänittää kaulan tai raajan pinnalta. Anturia on käytetty lisäksi unenaikaisten häiriöiden kuten uniapnean ilmaisuun.

Alametsän mukaan tällä mittausmenetelmällä ja laitteella saadut BKG:n signaalit ja niistä johdetut parametrit olivat toistettavia perättäisissä ja pidemmän aikavälin mittauksissa. Siten ne ovat kliinisesti hyödyllisiä.

Tulokset viittaavat myös siihen, että menetelmää voisi käyttää arvioitaessa suonien kovettumisen etenemistä kustannustehokkaasti ballistokardiografisin keinoin. Kotikäytössä palautteen saaminen sydämen supistumisvoiman kehityksestä esimerkiksi liikunnan ja terveiden elämäntapojen seurauksena voi rohkaista myönteisiin päätöksiin. Näin sillä olisi myös vaikutusta yleiseen kansanterveyteen.

Diplomi-insinööri Jarmo Alametsän lääketieteen tekniikan alaan kuuluva väitöskirja Electromechanical Film Sensor in Cardiovascular System Evaluation ('Sähkömekaaninen kalvoanturi sydän-verisuoniston tilan arvioinnissa') tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnassa perjantaina 31.5.