Acute Management of Head Injuries : A Clinical Study Focused on Blood-Based Biomarkers
Keski-Pukkila, Mira (2023)
Keski-Pukkila, Mira
Tampere University
2023
Lääketieteen ja biotieteiden tohtoriohjelma - Doctoral Programme in Medicine and Life Sciences
Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta - Faculty of Medicine and Health Technology
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Väitöspäivä
2023-12-01
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-3162-7
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-3162-7
Tiivistelmä
Päähän kohdistuneet vammat ovat yksi yleisimpiä päivystyskäyntien syitä. Suurimmalla osalla potilaista todetaan kuitenkin lievä aivovamma ja heidän oireensa ovat vain vähäiset. Tietokonetomografia (TT) on nykyisellään määrittävä tekijä päänvammapotilaiden hoitopolussa, vaikka jopa 80 %:lla kuvatuista potilaista ei ole traumaperäisiä kuvantamislöydöksiä TT kuvissaan. Huomattava määrä työtä on käytetty kliinisten kuvantamisohjeistusten ja verestä mitattavien merkkiaineiden tutkimiseen, jotta turhia TT kuvantamisia saataisiin vähennettyä.
Vuonna 2013 merkittävä virstanpylväs saavutettiin, kun Pohjoismainen neurotraumakomitea sisällytti verestä mitattavan merkkiaineen, S100 kalsiumia sitovan proteiini B:n (S100B), kuvantamisohjeistukseensa (myöhemmin Pohjoismainen kuvantamissuositus). Sittemmin uuden lupaavan biomarkkerin, glial fibrillary acidic protein (GFAP), on osoitettu toimivan S100B:tä paremmin TT- kuvantamislöydösten tunnistamisessa. Kuitenkin vain pieni osa tutkimuksista on ottanut huomioon potilaan iän vaikutuksen biomarkkeritasoihin, vaikka iso osa päänvammapotilaista on iäkkäitä.
Tämä väitöskirjatutkimus toteutettiin kolmena osatyönä hyödyntäen etenevää aineistoa, joka kerättiin Tampereen yliopistollisen sairaalan ensiavussa lokakuun 2015 ja lokakuun 2016 välillä. Ensimmäinen osatyö sisälsi analyysit tutkien neljän merkkiaineen (GFAP; ubiquitin carboxy-terminal hydrolase (UCH-L1); neurofilament light (NF-L) ja tau) kykyä tunnistaa kallonsisäisiä vammalöydöksiä saaneet iäkkäät potilaat pään vamman jälkeen. Toinen osatyö toimi Pohjoismaisen kuvantamissuosituksen etenevänä validaatiotyönä. Kolmannessa osatyössä tutkittiin Pohjoismaisen kuvantamissuosituksen soveltuvuutta kallonsisäisten vammalöydösten tunnistamisessa, kun S100B korvattiin GFAP:lla.
Tutkimustulokset osoittivat, että GFAP oli ainoa biomarkkeri neljästä tutkitusta, joka erotteli tilastollisesti merkitsevästi iäkkäät, joilla oli kallonsisäisiä vammalöydöksiä niistä, joilla ei kuvantaminen ei osoittanut vammalöydöksiä [U(83)=280, p<.001, r=0.44; area under the curve (AUC)=0.79, 95 %:n luottamusväli 0.67–0.91]. Toisessa osatyössä Pohjoismainen kuvantamissuositus oli 0.94 (95 %:n luottamusväli 0.77–0.99) sensitiivinen ja 0.19 (0.13–0.26) spesifinen kallonsisäisten traumalöydösten tunnistamisessa. Positiivinen ja negatiivinen luottamusarvo olivat 0.18 (0.12–0.25) ja 0.94 (0.78–0.99), vastaavasti. Huomionarvoista on, että kahdella potilaalla todettiin kallonsisäiset tapaturmaiset kuvantamislöydökset, vaikka kuvantamissuositus ei olisi ohjannut TT-kuvantamisen suorittamiseen. Kolmannessa osatyössä muokatun kuvantamissuosituksen sensitiivisyys ja spesifisyys olivat 0.94 (0.77–0.99) ja 0.20 (0.15–0.28), vastaavasti. Negatiivinen luottamusarvo oli 0.94 (0.80–0.99) ja positiivinen 0.18 (0.13–0.25). Muokatulla kuvantamissuosituksella ei olisi jäänyt kuvantamatta uusia potilaita, joilla olisi ollut kallonsisäisiä traumalöydöksiä.
Tulokset korostavat GFAP:n potentiaalia luotettavana aivovammamerkkiaineena tapaturmaisten kallonsisäisten kuvantamislöydösten tunnistamisessa pään vamman saaneilla iäkkäillä. Lisäksi tulokset osoittivat Pohjoismaisen kuvantamissuosituksen sopivuuden kuvantamistarpeen määrittämiseen päänvammapotilailla. Kuvantamissuositus oli herkkä ja hyväksyttävällä tasolla tarkka tunnistamaan traumaperäiset kuvantamislöydökset, kun merkkiaine vaihdettiin lupaavampaan merkkiaineeseen (GFAP). Tulevat tutkimukset aiheesta tulisi toteuttaa isommilla aineistoilla, jotta tulosten toimivuus kliinisessä käytössä voitaisiin varmistaa. Huomiota tulisi jatkossa kiinnittää myös tekijöihin, jotka toimivat sekoittavina tekijöinä merkkiaineiden pitoisuuksille veressä.
Vuonna 2013 merkittävä virstanpylväs saavutettiin, kun Pohjoismainen neurotraumakomitea sisällytti verestä mitattavan merkkiaineen, S100 kalsiumia sitovan proteiini B:n (S100B), kuvantamisohjeistukseensa (myöhemmin Pohjoismainen kuvantamissuositus). Sittemmin uuden lupaavan biomarkkerin, glial fibrillary acidic protein (GFAP), on osoitettu toimivan S100B:tä paremmin TT- kuvantamislöydösten tunnistamisessa. Kuitenkin vain pieni osa tutkimuksista on ottanut huomioon potilaan iän vaikutuksen biomarkkeritasoihin, vaikka iso osa päänvammapotilaista on iäkkäitä.
Tämä väitöskirjatutkimus toteutettiin kolmena osatyönä hyödyntäen etenevää aineistoa, joka kerättiin Tampereen yliopistollisen sairaalan ensiavussa lokakuun 2015 ja lokakuun 2016 välillä. Ensimmäinen osatyö sisälsi analyysit tutkien neljän merkkiaineen (GFAP; ubiquitin carboxy-terminal hydrolase (UCH-L1); neurofilament light (NF-L) ja tau) kykyä tunnistaa kallonsisäisiä vammalöydöksiä saaneet iäkkäät potilaat pään vamman jälkeen. Toinen osatyö toimi Pohjoismaisen kuvantamissuosituksen etenevänä validaatiotyönä. Kolmannessa osatyössä tutkittiin Pohjoismaisen kuvantamissuosituksen soveltuvuutta kallonsisäisten vammalöydösten tunnistamisessa, kun S100B korvattiin GFAP:lla.
Tutkimustulokset osoittivat, että GFAP oli ainoa biomarkkeri neljästä tutkitusta, joka erotteli tilastollisesti merkitsevästi iäkkäät, joilla oli kallonsisäisiä vammalöydöksiä niistä, joilla ei kuvantaminen ei osoittanut vammalöydöksiä [U(83)=280, p<.001, r=0.44; area under the curve (AUC)=0.79, 95 %:n luottamusväli 0.67–0.91]. Toisessa osatyössä Pohjoismainen kuvantamissuositus oli 0.94 (95 %:n luottamusväli 0.77–0.99) sensitiivinen ja 0.19 (0.13–0.26) spesifinen kallonsisäisten traumalöydösten tunnistamisessa. Positiivinen ja negatiivinen luottamusarvo olivat 0.18 (0.12–0.25) ja 0.94 (0.78–0.99), vastaavasti. Huomionarvoista on, että kahdella potilaalla todettiin kallonsisäiset tapaturmaiset kuvantamislöydökset, vaikka kuvantamissuositus ei olisi ohjannut TT-kuvantamisen suorittamiseen. Kolmannessa osatyössä muokatun kuvantamissuosituksen sensitiivisyys ja spesifisyys olivat 0.94 (0.77–0.99) ja 0.20 (0.15–0.28), vastaavasti. Negatiivinen luottamusarvo oli 0.94 (0.80–0.99) ja positiivinen 0.18 (0.13–0.25). Muokatulla kuvantamissuosituksella ei olisi jäänyt kuvantamatta uusia potilaita, joilla olisi ollut kallonsisäisiä traumalöydöksiä.
Tulokset korostavat GFAP:n potentiaalia luotettavana aivovammamerkkiaineena tapaturmaisten kallonsisäisten kuvantamislöydösten tunnistamisessa pään vamman saaneilla iäkkäillä. Lisäksi tulokset osoittivat Pohjoismaisen kuvantamissuosituksen sopivuuden kuvantamistarpeen määrittämiseen päänvammapotilailla. Kuvantamissuositus oli herkkä ja hyväksyttävällä tasolla tarkka tunnistamaan traumaperäiset kuvantamislöydökset, kun merkkiaine vaihdettiin lupaavampaan merkkiaineeseen (GFAP). Tulevat tutkimukset aiheesta tulisi toteuttaa isommilla aineistoilla, jotta tulosten toimivuus kliinisessä käytössä voitaisiin varmistaa. Huomiota tulisi jatkossa kiinnittää myös tekijöihin, jotka toimivat sekoittavina tekijöinä merkkiaineiden pitoisuuksille veressä.
Kokoelmat
- Väitöskirjat [4893]