Vastasyntyneiden aivosähkökäyrän voi tulkita tekoälyn avulla

HUSin Uuden Lastensairaalan ja Helsingin yliopiston BABA (BAby Brain Activity center) -keskuksessa osoitettiin, että vastasyntyneiden aivosähkökäyrän eli EEG:n tulkintaa voidaan automatisoida niin, että tekoäly ensin analysoi datan ja näyttää tuloksen suoraan graafisesti potilaan monitorissa.
Tutkimusartikkeli on hiljattain julkaistu arvostetussa Lancet Digital Health-tiedelehdessä ja on osa Saeed Montazerin tekoälyratkaisuja kehittävää väitöskirjaa.
”Tämä on suuri hyppäys kehityksessä. Vastasyntyneen EEG on tulkittavissa monitorista, eikä se edellytä asiaan vihkiytyneen lääkärin jatkuvaa läsnäoloa”, sanoo väitöskirjan ohjaaja, kliinisen neurofysiologian erikoislääkäri, professori Sampsa Vanhatalo HUSista.
EEG-tutkimuksella mitataan pään pinnalle laitettujen elektrodien avulla aivojen sähköistä toimintaa. EEG:n avulla voidaan esimerkiksi selvittää, miten vastasyntyneen aivot toipuvat hapenpuutteesta tai onko lapsella epileptisiä kohtauksia. EEG-monitorointi on tärkeä silloin kun tehdään hoitopäätöksiä ja ennusteita lapsen kehityksestä.
Vastasyntyneitä EEG-monitorointia tarvitsevia lapsia on Suomessa teho-osastoilla satoja vuodessa. Heidän monitoroinnin tarpeensa on vuorokausia tai jopa viikkoja.
Vaikka vastasyntyneen lapsen EEG-monitorointia on tehty jo vuosikymmeniä, sen käytössä on edelleen suuria haasteita. Hoitavan lääkärin tulisi olla herkeämättä tietoinen pienen potilaan tilasta, mutta juuri EEG-tulkintaan perehtyneitä lääkäreitä ei ole saatavilla jatkuvaa seurantaa tekemään missään päin maailmaa. Siksi EEG-monitoroinnin tulkintaan käytetään graafisia apukeinoja, mutta niiden tarkkuus ei ole ollut riittävä.
Aiempaa tarkempi, nopeampi ja objektiivinen EEG:n tulkinta
BABA-keskuksessa tehdyssä tutkimuksessa tekoälyalgoritmien opetukseen käytettiin vastasyntyneen EEG-mittauksia, joiden aivotoiminnan laatua luokitteli useasta maasta koostunut EEG-lääkärien ryhmä. Sen jälkeen syväoppimiseen pohjautuva tekoälyalgoritmi opetettiin kuvaamaan lapsen EEG-toimintaa asteikolla 0–100. Lopulta tulos visualisoitiin vastasyntyneen lapsen teho-osastomonitorissa näytettäväksi.
Tutkimuksessa kehitettyä aivotoimintamittaa kutsutaan nimellä Brain State of the Newborn, BSN. Se kykenee seuraamaan tarkasti lapsen toipumista esimerkiksi syntymän aikaisesta hapenpuutteesta sekä tunnistamaan uni-valverytmejä teho-osastohoidon aikana.
”Uusi, tietokoneella tehty EEG-tulkintatapa tulee yhtenäistämään mittaus- ja hoitokäytäntöjä, tarkentamaan diagnostiikkaa ja ennustetta sekä edistämään uusien hoitojen kehittämistä. Lisäksi vauvojen EEG-seuranta tulee teho-osastoilla mahdolliseksi, vaikka sen tulkintaan ei olisi jatkuvasti siihen perehtyneitä lääkäreitä”, Vanhatalo sanoo.
Uusi EEG:n analysointi- ja visualisointimenetelmä ei ole vielä otettavissa kliiniseen rutiinikäyttöön, koska kaikki laitteisto- ja toimintamuutokset terveydenhuollossa vaativat ensin riippumatonta kliinistä arviointia ja sen jälkeen viranomaishyväksynnän.
”Sitä edistämään on BSN-algoritmi annettu vapaasti tutkijoiden käyttöön BABA-keskuksen ylläpitämässä pilvipalvelussa”, Vanhatalo kertoo.
Tutkimus tehtiin HUS Uuden lastensairaalan ja Helsingin yliopiston BABA-keskuksessa. Tutkimuksessa oli mukana myös Stella Maris Institute Italiasta, Uppsalan yliopisto Ruotsista ja QIMR Berghofer Medical Research Institute Australiasta.
Tutkimusartikkeli
https://www.thelancet.com/journals/landig/article/PIIS2589-7500(22)00196-0/fulltext
Cell Reports Medicine, kommentti
https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2022.100864
Lisätietoa
Sampsa Vanhatalo
+358 50 307 2439
sampsa.vanhatalo@helsinki.fi
Avainsanat
Kuvat

Tietoja julkaisijasta
HUS Helsingin yliopistollisessa sairaalassa saa vuosittain hoitoa noin 680 000 potilasta. HUSissa työskentelee lähes 27 000 ammattilaista kaikkien potilaiden parhaaksi. Vastaamme erikoissairaanhoidon järjestämisestä Uudenmaan alueella. Meille on keskitetty valtakunnallisesti useiden harvinaisten ja vaikeiden sairauksien hoito.
HUS on Suomen suurin terveydenhuoltoalan toimija. Osaamisemme on kansainvälisesti tunnettua ja tunnustettua. Yliopistollisena sairaalana tutkimme ja kehitämme jatkuvasti hoitomenetelmiämme sekä toimintaamme.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta HUS
Riktad screening kan förebygga farliga hjärnblödningar hos rökande medelålders kvinnor26.6.2025 08:58:18 EEST | Pressmeddelande
Enligt en undersökning utförd av finländska neurokirurger har till och med var tionde kvinna i åldern 50–60 år som röker ett hjärnaneurysm. En screening riktad till denna riskgrupp kan förebygga allvarliga hjärnblödningar.
Kohdennettu seulonta voi ehkäistä vaarallisia aivoverenvuotoja tupakoivilla keski-ikäisillä naisilla26.6.2025 08:58:18 EEST | Tiedote
Suomalaisten neurokirurgien tutkimuksen mukaan jopa joka kymmenennellä tupakoivalla 50–60-vuotiaalla naisella on aivovaltimopullistuma. Tälle riskiryhmälle kohdennettu seulonta voi ehkäistä vakavia aivoverenvuotoja.
Targeted screening may prevent dangerous cerebral hemorrhages in middle-aged women who smoke26.6.2025 08:58:18 EEST | Press release
According to a study by Finnish neurosurgeons, up to one in ten female smokers aged 50–60 have an intracranial aneurysm. Screening targeted at this risk group may prevent severe cerebral hemorrhages.
Arteriovenösa missbildningar i hjärnan orsakar sällan plötslig död utanför sjukhus24.6.2025 08:59:37 EEST | Pressmeddelande
En finländsk studie visar att arteriovenösa missbildningar i hjärnan (AVM) endast sällan leder till plötslig död utanför sjukhus. Överraskande nog visade sig epileptiska anfall vara en vanligare dödsorsak än hjärnblödningar.
Aivojen valtimo-laskimoepämuodostumat aiheuttavatkin vain harvoin äkkikuolemia sairaalan ulkopuolella24.6.2025 08:59:37 EEST | Tiedote
Suomalaistutkimus osoitti, että aivojen valtimo-laskimoepämuodostumat (AVM) johtavat vain harvoin äkillisiin kuolemiin sairaalan ulkopuolella. Yllättäen epilepsiakohtaukset osoittautuivat yleisemmäksi kuolinsyyksi kuin aivoverenvuodot.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme