Pään elektrodijärjestelmän suunnittelu aivohalvauspotilaan monitorointiin sähköimpedanssitomografialla teho-osastolla

Abstract

Aivohalvaus on yksi maailman johtavista kuolinsyistä. Se kehittyy äkillisesti ja voi aiheuttaa vakavia neurologisia oireita hyvin lyhyessä ajassa. Potilaan ennuste paranee merkittävästi, jos hoito aloitetaan nopeasti. Reaaliaikainen tieto aivojen tilasta olisi hyödyllistä, jotta aivojen kudosmuutoksiin voitaisiin reagoida mahdollisimman nopeasti. Perinteiset kuvantamismenetelmät ovat edelleen keskeisiä aivohalvauksen tyypin tunnistamisessa ja hoidon suunnittelussa, mutta ne eivät salli potilaan jatkuvaa monitorointia. Tämän haasteen ratkaisemiseksi tutkitaan uusia ei-invasiivisia menetelmiä, kuten sähköimpedanssitomografiaa (EIT), joka mahdollistaa pään kudosmuutosten jatkuvan reaaliaikaisen monitoroinnin.

Tässä työssä tarkasteltiin kirjallisuuden perusteella, miten elektrodit ja niiden sijoittelu sekä aivokudosmuutokset vaikuttavat EIT-mittauksiin. Lisäksi selvitettiin teho-osastoympäristön asettamia vaatimuksia pään elektrodijärjestelmille ja arvioitiin olemassa olevien EEG-päähineiden soveltuvuutta EIT-mittauksiin. Työn tavoitteena oli arvioida, voisivatko nykyiset EEG-päähineet toimia EIT-mittauksissa teho-osastolla aivohalvauspotilailla sekä selvittää, millaisia muutoksia järjestelmiin saattaisi olla tarpeen tehdä niiden soveltuvuuden parantamiseksi.

Tarkasteluun valittiin neljä erilaista EEG-päähinettä: Easycap actiCAP, Corticare ja Greentek CortiCap, ANT Neuro waveguard net ja 4D-säädettävä päähine. Päähineet valittiin siten, että ne edustavat erilaisia pohjamateriaaliratkaisuja, käyttävät erityyppisiä hopea-hopeakloridielektrodeja ja noudattavat 10–20-järjestelmää elektrodien sijoittelussa. Työssä kartoitettiin teknisiä ominaisuuksia, kuten kontakti-impedanssia ja elektrodien sijoittelun tarkkuutta, sekä käytettävyyteen liittyviä tekijöitä, kuten asennuksen nopeutta ja pitkäaikaisen mittauksen mahdollisuutta.

Tarkastelun perusteella CortiCap-päähine täytti parhaiten teho-osastoympäristön vaatimukset ja EIT-mittauksiin liittyvät tekniset tarpeet. Sen matala kontakti-impedanssi, tarkka elektrodien sijoittelu ja nopea asennettavuus tukevat sekä helppoa käyttöä että luotettavia mittauksia. Samalla havaittiin, että päähine tarvitsee edelleen kehitystä EIT-sovelluksia varten, erityisesti virransyötön mahdollistamisen ja elektrodien määrän optimoinnin osalta, minkä toteuttamiseksi tarvitaan lisätutkimuksia.

Tulokset osoittavat, että EIT tarjoaa merkittävän mahdollisuuden aivohalvauspotilaiden jatkuvaan, ei-invasiiviseen monitorointiin, mikä voi tukea nopeaa päätöksentekoa ja mahdollisesti tulevaisuudessa hoitomuodon valintaa tehohoidossa. Vaikka nykyiset EEG-päähineet saattavat tarjota hyvän lähtökohdan EIT-mittauksille, järjestelmien kehittäminen ja testaaminen on välttämätöntä ennen kliinistä käyttöönottoa. Työ tarjoaa koottua tietoa teho-osaston vaatimuksista ja toimii perustana EIT-teknologian jatkokehitykselle aivohalvauspotilaiden monitoroinnissa.