29.6.2021

Aortan repeämistä riskipotilailla voidaan ennakoida matemaattisen simuloinnin keinoin

Jyväskylän ammattikorkeakoulun, Kuopion yliopistollisen sairaalan ja Itä-Suomen yliopiston tutkimusprojektissa etsitään keinoa ennaltaehkäistä aortan repeämästä johtuvia kuolemia matemaattisen mallin avulla. Aortta työntää ihmiskehoon verta kaikkialle.

Jos aortta repeää, ihminen menehtyy. Aorttaan kohdistuvaa virtausta ja sen vaikutusta seinämän jännityksiin tutkitaan matemaattisen simuloinnin keinoin Jyväskylän ammattikorkeakoulussa. Laskennan avulla pyritään ennakoimaan aortan repeämän todennäköisyys riskipotilailla.

– Mallinnamme aortan sisällä tapahtuvaa verenvirtausta sekä sydämen liikkeen aiheuttamaa verenpaineen vaihtelua, jotka molemmat vaikuttavat aortan seinämiin. Näin voimme saada tietoa aortan laajentumasta ja toivon mukaan ennaltaehkäistä aortan repeämästä johtuvia kuolemia.

Tutkimuksessa on tarkoitus luoda kriteeristö, jonka avulla määritellään potilaan leikkaustarve, kertoo johtava tutkija Matti Kurki JAMKista.
Tutkimusprojekti tehdään yhteistyössä Kuopion yliopistollisen sairaalan ja Itä-Suomen yliopiston kanssa. Heiltä JAMKin tutkimusryhmä sai kuuden potilaan aortan magneettikuvat sekä virtaustiedot, joiden pohjalta luotiin simuloidut virtausmallit.

– Kun tiedetään veren paineen systo-diastolinen vaihtelu, voidaan aortan seinämän tila määrittää. Näiden tietojen pohjalta pystytään seinämän materiaaliominaisuuksiin vertaamalla arvioimaan, milloin rakenne ei enää kestä siihen kohdistuvaa painetta ja seinämä repeää.

Kuopion yliopistollisen sairaalan sydänkirurgisen tutkimuksen professori Marja Hedmanin mukaan nousevan aortan laajentuma ei aiheuta potilaalle oireita ja on siksi salakavala ja vakava.


– Tärkein hoito on normaali verenpaine ja oikea-aikainen leikkaus. Monille potilaille tietoisuus lievästäkin laajentumasta ahdistaa ja rajoittaa normaalia elämää. Suurimmalla osalla kuitenkaan ei seurannassa aortan tilanne muutu elämän aikana. Kehittämämme aortan riski-indeksi tunnistaa korkean riskin potilaat ja ohjaa hoitoa. Toisaalta voidaan helpottaa inhimillistä huolta ja kohdentaa terveydenhuollon rajallisia resursseja oikein.

Kun aortan laajentuma ylittää tietyn mitan, otetaan potilas seurantaan ja vakavimmat riskiryhmään kuuluvat leikataan. Aorttaa on lähtökohtaisesti vaikea tutkia, sillä se sijaitsee sydämen ja keuhkojen takana. JAMKia pyydettiin tulostamaan myös 3D-malleja elastisista aortoista.


– Lääkärit pääsivät harjoittelemaan keinotekoisten aorttojen avulla oikean aortan leikkaamista ja ompelemista. Normaaliolosuhteissa aortan ompelun harjoitteleminen on haastavaa, toteaa Matti Kurki.

Tutkimuksen tulevaisuus näyttäytyy digitaalisena, sillä aortasta lähdetään rakentamaan realistista digitaalista kaksosta. Tämä mahdollistaa entistä tarkemman muutosseurannan ihmisen ikääntyessä. Tavoitteena on, että erojen kasvaessa liian suuriksi voidaan suorittaa hoitoonohjaus ajoissa.
Tutkimukselle ollaan hakemassa lisärahoitusta digitaalisen kaksosen rakentamiseksi.

Lisätietoja:
Matti Kurki, johtava tutkija, 040 548 2230, etunimi.sukunimi@jamk.fi,
Jyväskylän ammattikorkeakoulu
Marja Hedman, sydänkirurgisen tutkimuksen professori, kardiologi, 050 561 1768, Kuopion yliopistollinen sairaala

Takaisin