Elektrodikypärän avulla aivoinfarkti voidaan erottaa aivoverenvuorosta. Nopea diagnoosi voidaan tulevaisuudessa tehdä jo ambulanssissa, jolloin oikea hoito saadaan aloitettua ajoissa.

1. Aivoinfarktin nopeaan diagnosointiin kehitetään
elektrodikypärää – tulokset lupaavia
Aivohalvaus voi johtua joko veritulpan aiheuttamasta
aivoinfarktista tai aivoverenvuodosta. Aivoinfarkti-
potilaan hoidossa ainoa näyttöön perustuva akuutti
hoitomuoto on liuotushoito ja sen teho on parhain
ensimmäisinä tunteina infarktin synnyn jälkeen ja
häviää vähitellen neljän ja puolen tunnin kuluessa.
Toisaalta aivoverenvuotopotilaalle liuotushoito voi olla
hengenvaarallinen eli sitä ei voi aivohalvauspotilaalle
antaa ilman diagnoosia.
Tällä hetkellä verenvuoto ja infarkti voidaan erottaa
toisistaan ainoastaan magneetti- ja tietokonetomo-
grafiakuvauksissa, joita voidaan tehdä vain suurim-
missa sairaaloissa.
Kypärä ambulanssissa
Ambulanssiin tarkoitettua kypärää, jolla aivoinfarktin
diagnosointi tapahtuu nopeasti, on tutkittu SalWen
Mielen ja kehon eliksiirit –ohjelmassa. Projektissa ovat
olleet mukana Helsingin yliopisto, amerikkalainen Co-
lorado State University ja Tanskan teknillinen yliopisto
sekä teollisena kumppanina GE Healthcare Finland Oy.
”Elektrodikypärä perustuu sähköiseen impedanssito-
mografiaan, mikä tarkoittaa sitä, että kalloon syö-
tetään kypärän elektrodeista sopivantaajuista vaih-
tovirtaa ja mitataan, millaisena se tulee takaisin.
Mittausten perusteella voidaan inversiomatematiikan
avulla laskea aivoista kolmiulotteinen kuva, jossa ve-
SalWe - terveyden ja hyvinvoinnin yhteistutkimusten mahdollistaja
SalWen Mielen ja kehon eliksiirit -ohjelmassa kehitetään elektrodikypärää, jonka avulla aivoinfarkti
voidaan erottaa aivoverenvuodosta. Aivoinfarktin nopealla diagnosoinnilla – jo ambulanssissa – on suuri
vaikutus hoitotuloksiin. Mitä nopeammin liuotushoito aloitetaan, sitä paremmat tulokset.
www.salwe.fi

2. renvuoto ja veren puutos näkyvät eri väreillä”, kertoo
teollisuusmatematiikan professori Samuli Siltanen
Helsingin yliopistosta. Hän on toiminut tutkimuspro-
jektin vetäjänä.
Aivoihin liittyvää impedanssitomografiaa on tutkittu
noin neljä vuotta, joista viimeiset kaksi vuotta vah-
valla panostuksella. Ja sen myötä myös tulokset ovat
lupaavia.
Valtavat markkinat
”Ambulanssiin tarkoitetun kypärän uskotaan saatavan
markkinoille jo viiden vuoden sisällä.”
Kypärän maailmanlaajuiset markkinat ovat valtavat,
sillä jo yksistään Suomessa arvioidaan olevan noin
tuhat ambulanssia. Vastaavasti USAssa määräksi ar-
vioidaan 48 000.
Lisäksi useat urheilijaryhmät, kuten esimerkiksi jää-
kiekkoilijat ja nyrkkeilijät voisivat hyötyä pikatestin
mahdollistavasta kypärästä.
Inversiomatematiikka avainroolissa
Samuli Siltasen mukaan vastaavia tutkimuksia on
maailmalla ollut käynnissä, mutta ei tarpeeksi kor-
keatasoisella inversiomatematiikalla.
”Kuvanmuodostus on matemaattisesti niin moni-
mutkainen tehtävä, että siihen tarvitaan voimakkaan
epälineaarisia menetelmiä, joita minä ja professorit
Jennifer Mueller Coloradosta ja Kim Knudsen Tans-
kasta olemme kehittäneet.”
Inversiomatematiikkaa eli käänteisten ongelmien rat-
kaisua voidaan hyödyntää kuvan muodostamisessa,
kun mittaustulokset tunnetaan, mutta mitattavaa
kohdetta ei.
”Ihmiskehon luotaaminen sähköllä on vaaratonta ja
edullista, mutta potilaan sisäisestä tilanteesta kertova
informaatio on mittauksissa vain piilotetusti esillä.
Tämä johtuu siitä, että sähkövirta levittäytyy peh-
meästi kaikkialle kehoon, kun taas esimerkiksi rönt-
gensäteet kulkevat suoria viivoja pitkin.”
Pään kudokset johtavat sähköä eri tavalla, mutta säh-
köisessä datassa erot näkyvät heikosti.
”Haasteena on nähdä pienestä informaatiosta isoja
asioita.”
Vaikka tutkimuksessa on päästy pitkälle, tarvitaan
vielä vaativien algoritmien kehitystä. Niiden avulla
voidaan muodostaa kuva ihmisen kallon muotoisesta
kappaleesta, jossa elektrodeja on vain siellä täällä.
SalWe yhdisti konkreettisella tavalla
”SalWen rahoituksella oli ensisijainen merkitys ja il-
man sitä tämä tekniikka olisi tuskin lähtenyt liikkeelle
näin hyvin. SalWe tarjosi konkreettisen tavan yhdistää
GE Healthcaren sisäisen työn ja tutkimusryhmäni me-
netelmät”, lopettaa Samuli Siltanen.
SalWe - terveyden ja hyvinvoinnin yhteistutkimusten mahdollistaja
05/2014
Lisätietoja
Samuli Siltanen
professori
Helsingin yliopisto
samuli.siltanen@helsinki.fi
040 594 3560
Kimmo Uutela
tekniikan tohtori
GE Healthcare Finland Oy
kimmo.uutela@ge.com
010 394 3353