Väitös lääketieteellisen tekniikan alalta, DI Aino Nieminen

Automatisoinnilla tehokkaampaa aivojen magneettistimulaatiota

Transkraniaalista magneettistimulaatiota (TMS) käytetään aivotoimintojen tutkimiseen sekä neurologisten ja psykiatristen sairauksien hoitoon. Pään päälle aseteltavaa stimulaatiokelaa ohjaillaan tyypillisesti käsin liikuttamalla ja laitteen käyttäjä päättää aivokuvan ja esimerkiksi stimulaatiopulssien aiheuttamien lihasliikkeiden perusteella, kuinka stimulaatiota annetaan. Tutkimuksen ja hoidon tulos riippuu siis käyttäjästä, joten tuloksia voi olla hankala tulkita ja vertailla keskenään. Ei myöskään tarkkaan tiedetä kuinka stimulaatio tulisi kohdistaa, jotta TMS-hoidon vaikutus olisi paras mahdollinen. Tämän väitöskirjan päätavoitteena oli parantaa TMS:n kohdistusta kehittämällä automatisoituja menetelmiä stimulaation ohjaamiseen.

Tässä työssä kehitettiin menetelmiä optimaalisen stimulaatiopaikan ja -suunnan määrittämiseen. Menetelmillä etsittiin automaattisesti stimulaatiopaikka tai -suunta, jonka avulla saatiin suurimmat lihas- tai aivosähkökäyrällä mitatut vasteet. Työ toi myös uutta tietoa stimulaatiosuunnan vaikutuksesta aivosähkökäyrävasteisiin. Kehitetyt automatisointimenetelmät nopeuttavat TMS:n käyttöä ja tekevät siitä käyttäjäriippumattoman. Käsin liikuteltavan stimulaatiokelan sijaan työssä käytettiin monikohteista TMS-laitteistoa, jolla stimulaatiokohtaa aivoissa voidaan säätää sähköisesti useamman päällekkäisen kelan avulla. Väitöskirjassa myös validoitiin mittauksin viiden kelan laitteistokokonaisuus, joka mahdollistaa automaattisen ohjauksen laajemmalla aivoalueella. Lisäksi työssä analysoitiin aivokuviin perustuvien kohdistamisjärjestelmien tarkkuuksia TMS-käytössä. Väitöskirjassa kehitettyjen automatisointimenetelmien odotetaan yhdessä tarkan kohdistamisjärjestelmän kanssa tehostavan TMS:n käyttöä aivotutkimuksessa ja terapiavaikutusta sairauksien hoidossa.

Vastaväittäjä: professori Fabio Babiloni, Sapienza Università di Roma, Italia

Kustos: professori Risto Ilmoniemi, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu, Neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitos

Väittelijän yhteystiedot: [email protected], +358504530082

Väitös järjestetään kampuksella (Otakaari 3, sali F239a)

Väitöskirja on julkisesti nähtävillä 10 päivää ennen väitöstä Aalto-yliopiston julkaisuarkiston verkkoriiputussivulla.

Elektroninen väitöskirja