HUSissa alkaa tutkimus EEG-aivosähkökäyrästä tehtävästä koronavirusinfektion hengitysvaikeuden ennusteesta
Koronaviruspotilaiden vakavien hengitysvaikeuksien taustatekijöitä etsitään HUSissa koneoppimisen avulla EEG-aivosähkökäyristä. Tutkimuksen tuloksia on tarkoitus hyödyntää muidenkin potilaiden tehohoidon arvioinnissa.
Koronavirusinfektion vakavimmassa muodossa elintärkeät toiminnot saattavat pettää vähitellen tai äkillisesti. Tällöin tehohoito on välttämätöntä. Käytössä olevat menetelmät eivät erota luotettavasti potilaita, jotka lopulta päätyvät tehohoitoon. Riskipotilaiden tunnistaminen ja mahdollisesti hoidon tehostaminen hyvissä ajoin voi parhaassa tapauksessa ehkäistä hengitysvajauksen pahenemisen.
HUSissa on alkamassa Aalto-yliopiston kanssa yhteistyössä tutkimus, jossa selvitetään, ovatko koronaviruspotilaiden vakavat hengitysvaikeudet ennustettavissa EEG-aivosähkökäyrästä.
”Tutkimuksemme selvittää, vaikuttaako tauti suoraan keskushermoston hengityskeskukseen ja sitä kautta vaikean hengitysvaikeuden kehittymiseen. Tavoitteenamme on löytää hengitysvaikeuden vaarassa olevat potilaat ennen oireiden ilmaantumista ja ohjata heidät hyvissä ajoin tehohoitoon”, BioMag-laboratorion johtaja Hanna Renvall HUS Diagnostiikkakeskuksesta kertoo.
EEG:stä etsitään biomerkkiaineita
Kaksivuotinen tutkimus alkaa tammikuussa 2021. Tuona aikana kootaan ja verrataan happivajeesta kärsineiden ja muiden koronaviruspotilaiden EEG-aivosähkökäyrissä toistuvia malleja kontrolliryhmän EEG-sähkökäyriin. Kumpaankin ryhmään kuuluu 75 HUSin ja Kuopion yliopistollisen sairaalan potilasta.
Tutkimuksessa etsitään suuresta datamäärästä koronavirusinfektiolle ominaista, EEG:ssä näkyvää ”sormenjälkeä”, jota voisi käyttää hengitysvajauksen kehittymistä ennakoivana biomerkkiaineena.
”Harvalla muulla sairaalalla on tällaiseen tieteelliseen tutkimukseen tarvittavia resursseja ja koneoppimisen edellyttämää laskennallista osaamista. Tämän tutkimusosaamisen kehittäminen hyödyttää kaikkea tehohoitoa”, Hanna Renvall kertoo.
Biomerkkiaineella tarkoitetaan taudille ominaista mitattavaa muutosta, joka kertoo sairaudesta, auttaa tarkentamaan diagnoosia tai seuraamaan taudinkulkua. Esimerkiksi verinäytteiden lisäksi myös aivosähkökäyrää voidaan hyödyntää biomerkkiaineita etsittäessä.
Tutkimuksen taustalla on tieto SARS-CoV2-viruksen sitoutumisesta ACE2-reseptoreihin, joita on myös hermosoluissa ja hermotukisoluissa. Virus voisi siten muuttaa keskushermostossa sijaitsevan hengityskeskuksen toimintaa niin, että muutoksesta jäisi EEG-sähkökäyrään tunnistettava sormenjälki.
Tutkimus liittyy Hanna Renvallin Suomen Akatemian rahoittamaan laajempaan tutkimushankkeeseen, jonka tavoitteena on tarkentaa neurologisten häiriöiden diagnostiikkaa ja ennusteita kehittämällä toiminnallisessa aivokuvantamisessa hyödynnettävää laskennallista mallintamista.
Lisätietoa
Hanna Renvall, diplomi-insinööri, lääketieteen tohtori
hanna.renvall(at)hus.fi, hanna.renvall(at)aalto.fi, 040 703 6161
BioMag-laboratorion johtaja, HUS Diagnostiikkakeskus
Neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitos, Aalto-yliopisto
Riitta Salmelin, professori
riitta.salmelin(at)aalto.fi, 050 344 2745
Neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitos, Aalto-yliopisto