Aivosähkökäyrien diagnosointi tehostuu älykkään ja mobiilin mittalaitteen avulla
22.05.2012
EEG:n eli aivosähkökäyrien avulla mitataan EEG-herätevasteita eli aistiärsykkeiden synnyttämää aivotoimintaa. Mittaustulosten tulkinta on kärsinyt mittaustulosten vaihtelevasta luotettavuudesta. DI Antti Paukkunen loi Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakouluun tekemässään väitöskirjassa laadunhallintamenetelmän, joka tehostaa mittauksia reaaliaikaisen analysoinnin avulla.
Mittausten tekeminen helpottuu myös Antti Paukkusen esittämien mittalaiteparannusten ansiosta.
Herätevastetutkimuksissa koehenkilölle esitetään aistiärsykkeitä. Reaktioita niihin mitataan aivosähkökäyrästä päänahkaan kiinnitettävien elektrodien avulla. Kuuloherätteet ovat tyypillisesti erilaisia ääniä tai äänteitä, näköherätteet muuttuvia tai liikkuvia kuvia ja tuntoherätteet esimerkiksi puhalluksia.
Herätevastemittauksilla huomataan lukihäiriö tai koomapotilaan toipuminen
Herätevastemittauksia käytetään aivotutkimuksessa. Niiden avulla kerätään tietoa muun muassa erilaisten aistihavaintojen käsittelystä, muistitoiminnoista tai tiedon assosiaatioista.
– Tutkimalla henkilön kykyä erottaa äänten pieniä sävyeroja voidaan tunnistaa esimerkiksi lukihäiriön oireita jo pieniltä lapsilta. Varhaisessa iässä havaittu ongelma voidaan hoitaa terapian avulla, mikä helpottaa koulunkäynnin aloittamista. Toisaalta esimerkiksi koomapotilaan toipumisen todennäköisyyttä voidaan ennustaa havainnoimalla vasteiden puuttumista ja ilmestymistä, Paukkunen havainnollistaa.
Laadunhallintamenetelmä tehostaa mittaamista
Paukkunen lisäsi EEG-mittausjärjestelmään älyä, joka mahdollistaa aineiston analysoimisen jo mittauksen aikana. Mitatun aineiston laatua arvioidaan reaaliaikaisesti. Mittausaikaa optimoidaan pysäyttämällä mittaus, kun riittävän laadukas aineisto on saatu koottua. Näin mittausvirheen suuruus on paremmin hallittavissa, mikä parantaa mittaustulosten toistettavuutta.
– Mittausaika lyhenee, koska aineistoa kerätään vain tarpeen mukaan. Tilanne on tutkittavalle henkilölle mukavampi, kun elektrodit päässä ei tarvitse istua yhtään kauempaa kuin on tarpeen. Lisäksi käyttäjälle voidaan tarjota mahdollisuus seurata tulosten kehittymistä jo kokeen aikana, minkä pitäisi nopeuttaa johtopäätösten tekemistä ja diagnoosin valmistumista, Paukkunen selittää.
Paukkunen laati myös liikuteltavan, langattoman ja päälle puettavan mittalaitekonseptin. Ääniärsykkeen lähde on integroitu mittalaiteeseen, mikä yksinkertaistaa systeemin rakennetta ja helpottaa herätteiden ja vastemittausten ajoittamista. Mittauselektrodien määrä on minimoitu, jotta kokeen valmistelu olisi mahdollisimman nopeaa.
– EEG-herätevasteiden käyttäminen on joustava, edullinen ja monikäyttöinen tutkimusmenetelmä. Tulokseni helpottavat mittausten suorittamista myös käytännön tilanteissa. Tällä on merkitystä esimerkiksi massa- ja lapsitutkimuksissa, Paukkunen kertoo.
Väitöstilaisuus
Diplomi-insinööri Antti Paukkunen väittelee Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulussa perjantaina 25.5.2012 kello 12. Väitöskirjan otsikko on A mobile recording system and an acquisition control method for average event-related potential measurements (Mobiili mittauslaitteisto ja signaalinkeruun ohjausmenetelmä keskiarvoistettuihin EEG-herätevastemittauksiin).
Aalto-yliopiston kirjasto, elektroniset väitöskirjat (otalib.aalto.fi)
Lisätietoja:
DI Antti Paukkunen
puh. 046 810 3306
antti.paukkunen [at] aalto [dot] fi
