Keskiverenpaineen huomaamaton seuranta seismokardiografialla

Tässä väitöskirjassa tutkitaan, kuinka seismokardiografia (SCG) – sydämen toiminnasta aiheutuvien rintakehän värähtelyjen mittaaminen – voi tarjota lupaavan perustan lyöntikohtaisen verenpaineen (BP) arvioinnille. Tulokset viittaavat siihen, että sydämen läheisyydestä johdetut mekaaniset aikapiirteet voivat parantaa mansetittoman verenpaineseurannan luotettavuutta vähentämällä herkkyyttä ääreisverenkierron vaihteluille, jotka usein heikentävät puettavien antureiden tarkkuutta.

Tutkimus käsittelee pitkäaikaista kliinistä ja insinööritieteellistä tavoitetta: jatkuvaa, huomaamatonta ja luotettavaa verenpaineen mittausta, joka soveltuu terveydenhuoltoon, tutkimukseen ja jokapäiväiseen käyttöön. Työssä analysoitiin kahta in vivo -aineistoa: (i) terveiden koehenkilöiden mittauksia fysiologisten tehtävien aikana, jotka aiheuttivat nopeita muutoksia sydämen sykkeessä ja verenpaineessa, sekä (ii) dataa kliinisestä, syvän anestesian alaisesta toimenpiteestä, jossa käytettiin invasiivista valtimopainemittausta vertailuarvona. Nämä aineistot mahdollistivat menetelmän tarkkuuden arvioinnin nopeiden hemodynaamisten muutosten aikana hyvin erilaisissa olosuhteissa.

Pulssiaaltopohjaisten menetelmien rajoitusten ymmärtämiseksi kehitettiin säädettävä verenkierron fysikaalinen malli. Mallissa voidaan muuttaa sykettä ja painetta sekä verisuonten kimmoisuutta, halkaisijaa ja nesteen viskositeettia. Kokeet osoittavat, että nämä verisuonten ominaisuudet voivat muuttaa pulssiaallon etenemisaikaa, mikä selittää, miksi kiinteät kalibrointimallit usein epäonnistuvat olosuhteiden muuttuessa.

Näiden havaintojen pohjalta väitöskirjassa arvioidaan SCG-signaalista aikapiirteitä lyöntikohtaisen verenpaineen seurannassa ja tarkastellaan menetelmän mahdollisia kliinisiä ja puettavia sovelluksia, kuten aivoverenkierron autoregulaation ja unen aikaista seurantaa. Kokonaisuudessaan työ tarjoaa kattavan tarkastelun seismokardiografian mahdollisuuksista jatkuvassa verenpaineen seurannassa, kuvaa sen vahvuudet ja rajoitteet sekä hahmottaa realistisen etenemistien kohti luotettavampaa, ei-invasiivista sydän- ja verenkiertoelimistön arviointia tulevaisuudessa.