Blood pressure and hemodynamic monitoring from the fingertip
: Panula Tuukka
: Turku
: 2024
: Turun yliopiston julkaisuja - Annales Universitatis Turkunesis F
: 41
: 978-951-29-9792-3
: 978-951-29-9793-0
: 2736-9390
: 2736-9684
Hypertensio eli korkea verenpaine on merkittävin sydän- ja verisuonitautien riskitekijä. Tarpeeksi ajoissa havaittuna hypertensiota voidaan kuitenkin hoitaa tehokkaasti lääkityksellä ja elämäntapamuutoksilla. Mikroelektroniikan kehitys ja kannettavien teknologioiden murros ovat mahdollistaneet uudenlaisten verenpaineenseurantamenetelmien kehityksen.
Tässä väitöstyössä tutkitaan verenpaineen instrumentoinninmenetelmiä. Paneutumalla antureiden fysikaalisiin ominaisuuksiin ja niiden mittaamiin fysiologisiin ilmiöhin tavoitellaan verenpaineen mittausmenetelmien toiminnan syvällistä ymmärrystä.
Keskeisessä osassa väitöskirjaa ovat kliiniset kokeet, joiden avulla osoitetaan teknologioiden kyvykkyys ja luotettavuus.
Väitöstyö esittelee uuden menetelmän verenpaineen mittaamiseen sormenpäästä.Tämä teknologia perustuu kehittämääme tono-oskillometriseen menetelmään, jossa
valtimon pulsaatiota mitataan samalla, kun sormeen kohdistetaan kontrolloitu paineenmuutos. Kustannustehokkuutta tavoiteltiin käyttämällä kaupallisia paineantureita, joita muokattiin tähän käyttöön sopiviksi. Vaikuttavia mekanismeja tutkittiin sekä matemaattisen mallinnuksen että antureiden sähköisen karakterisoinnin avulla. Kehitettyä teknologiaa hyödyntävä prototyyppilaite validoitiin alustavassa ihmiskokeessa. Laitteen
soveltuvuutta kliiniseen käyttöön parannettiin miniatyrisoimalla aiemman instrumentin
mekatroninen toteutus. Sormenpäähän kiinnitettävä instrumentti validoitiin erillisessä kliinisessä kokeessa. Laitetta kehitettiin edelleen jatkuva-aikaiseen verenpaineen seurantaan sopivaksi lisäämällä tähän optinen anturiyksikkö. Hyödyntämällä fotoplethysmogrammisignaalin vakiovirtakomponentteja yhdessä takaisinkytketyn paineensäädön kanssa, saavutettiin tarkka verenkeskipaineen seuranta. Tämän niin kutsutun matalataajuisen tilavuuskompensaatiomenetelmän toimivuus todennettiin erillisessä ihmiskokeessa.
Tässä väitöskirjassa esitellyt menetelmät ja tulokset tarjoavat uusia näkemyksiä verenpaineen ja muiden hemodynaamisten parametrien seurantaan. Esitetyt teknologiat edistävät kajoamattoman potilasmonitoroinnin kehitystä ja lisäävät käyttäjämukavuutta – hyödyttäen näin sekä potilaita että terveydenhuollon ammattilaisia.