Älypuhelinsovellus tunnistaa sydäninfarktin
Turun yliopiston tutkijoiden kehittämä älypuhelinsovellus osaa tunnistaa sydäninfarktin. Sovellus ei vaadi toimiakseen mitään lisälaitteita, sillä se käyttää vain puhelimen omia liikeantureita, erityisesti gyroskooppia. Käytetty teknologia on pitkälti samaa kuin eteisvärinän tunnistavassa älypuhelinsovelluksessa, josta tutkimusryhmä raportoi elokuussa. Tutkijoiden tavoitteena on tuoda sovellus testikäyttöön vuoden 2017 aikana.
Turun yliopiston tiedote 28.10.2016
Sydän- ja verisuonitaudit on maailman yleisin kuolinsyy, esimerkiksi vuonna 2012 niihin kuoli yli 17,5 miljoona ihmistä. Tähän tautiryhmään lukeutuva akuutti sydänkohtaus on hyvin tunnettu ja vakava tilanne, joka voi johtaa kuolemaan hyvinkin nopeasti.
Sydänkohtaus on tärkeää tunnistaa heti ensimmäisten oireiden ilmaannuttua, jotta potilas saadaan mahdollisimman nopeasti sairaalahoitoon. Toisinaan infarktista johtuva kipu sekoitetaan esimerkiksi närästykseen tai rintakivun ajatellaan olevan ohimenevää, mikä voi olla potilaalle kohtalokasta.
– Sydäninfarktissa on kyse sydänlihakseen hapekasta verta kuljettavan sepelvaltimon tukkeutumisesta. Hapenpuutteesta kärsivä sydänlihaksen osa voi vaurioitua pysyvästi, sen vuoksi potilas pitäisi saada mahdollisimman nopeasti hoitoon. Paras hoito tähän on pikainen sepelvaltimon pallolaajennus, kertoo tutkimusryhmän jäsen, professori Juhani Airaksinen Tyksin Sydänkeskuksesta.
Alustavat tulokset lupaavia
Tutkimuksessa testattiin, miten hyvin sydänkohtaus pystytään tunnistamaan käyttäen ainoastaan älypuhelimen liikeantureiden keräämää dataa. Tutkimukseen osallistui 17 infarktipotilasta, jotka hoidettiin Tyksin Sydänkeskuksessa. Mittaukset suoritettiin asettamalla älypuhelin muutamaksi minuutiksi makuulla olevan potilaan rinnan päälle, jotta rintakehän mikroliikkeet saatiin tallennettua. Jokaiselta potilaalta otettiin yksi mittaus sydänkohtauksen aikana sekä toinen sepelvaltimon pallolaajennuksen jälkeen. Tutkimuksessa verrattiin kohtauksen aikana kerättyä aineistoa operaation jälkeiseen aineistoon.
– Rinnan päälle asetetun älypuhelimen herkät anturit kuten gyroskooppi pystyvät mittaamaan rintakehän mikroliikkeitä, jotka aiheutuvat sydämen lyönneistä. Kun sydänlihaksen verenkierto häiriintyy, näissä mikroliikkeissä tapahtuu muutoksia ja ne pystytään havaitsemaan, projektipäällikkö Tero Koivisto Turun yliopiston Technology Research Centeristä (TRC) kertoo.
Kaikissa Applen ja useissa Android-puhelimissa on gyroskooppi. Kaikki datankäsittely tapahtuu automaattisesti, eikä vaadi tätä tarkoitusta varten koulutetun ihmisen tulkintaa.
– Ennen varsinaista koneoppimisosiota mittausdata esikäsitellään, esimerkiksi mahdolliset liikehäiriöiden turmelemat osuudet poistetaan. Sen jälkeen kehittämämme älypuhelinsovelluksen koneoppimisalgoritmi osaa päätellä, onko potilaalla infarkti, Koivisto sanoo.
Tutkimuksessa onnistuttiin tunnistamaan sydäninfarkti heikoimmillaankin yli 70 %:n varmuudella. Tutkijat uskovat, että mikäli henkilöltä on käytettävissä mittausdataa ennen sydänkohtausta, on mahdollista saavuttaa jopa yli 90 % luotettavuus.
Tarkoitettu tukemaan nopeaa hoitoon hakeutumista
Mikäli rinnassa tuntuu kipua, puhelin asetetaan potilaan rinnan päälle ja mittaus käynnistetään. Tiedonkeruuvaihe kestää noin kaksi minuuttia. Tämän jälkeen sovellus analysoi datan ja antaa heti tuloksen.
– Sovellus on tarkoitettu nopeuttamaan potilaan hakeutumista sairaalahoitoon. Emme siis missään tapauksessa pyri poissulkemaan sydänkohtausta, ainoastaan antamaan signaalin, että nyt on ainakin hätätilanne, Koivisto kuvailee sovelluksen käyttötarkoitusta.
– Mielestäni tämä on kokeilemisen arvoinen tapa yrittää madaltaa kynnystä hakeutua nopeasti sairaalahoitoon, kun kyseessä on akuutti sydäninfarkti. Infarktiin viittaavien oireiden arviointi on joillakin ihmisillä hyvinkin hankalaa, heille sovelluksen mahdollisesti antama lisävarmistus olisi todella tarpeellinen, Airaksinen summaa.
Tutkimustulokset ovat syntyneet Tekesin Tutkimuksesta uutta tietoa ja liiketoimintaa -rahoitteisessa projektissa.
Tutkimustulokset julkaistiin 26–28. lokakuuta 2016 Berliinissä pidetyssä eCardiology & eHealth kongressissa: Tero Koivisto, Olli Lahdenoja, Tero Hurnanen, Mojtaba Jafari Tadi, Eero Lehtonen, Tuija Vasankari, Antti Saraste, Tuomas Kiviniemi, Juhani Airaksinen, Mikko Pänkäälä, “Detecting indications of acute myocardial infarction using smartphone only solution”, European Congress on e-Cardiology & e-Health, 2016.
Lisätietoja:
projektipäällikkö Tero Koivisto, Turun yliopiston Technology Research Center
044 351 3027, tejuko@utu.fi
erikoistutkija Mikko Pänkäälä, Turun yliopiston Technology Research Center
050 574 1290, mtpank@utu.fi
professori Juhani Airaksinen, Tyks, Sydänkeskus
juhani.airaksinen@tyks.fi