UEF väitös 9.8.: Uutta tietoa kallon läpäisevästä ultraääniterapiasta

Väitös sovelletun fysiikan alalta

Väittelijä: FM Aki Pulkkinen

Aika ja paikka: lauantai 9.8.2014, klo 12:00, Snellmania SN200 (entinen L21), Kuopion kampus

FM Aki Pulkkisen väitöskirja antaa uutta tietoa kallon läpäisevästä ultraääniterapian rajoitteista ja kehittämismahdollisuuksista. Tutkimuksessa perehdyttiin kahteen kallon läpäisevän ultraääniterapian käyttöä mahdollisesti rajoittavaan ongelmaan: kallonpohjan lämpenemiseen ja seisovien aaltojen muodostumiseen. Kallon läpäisevä ultraääniterapia on aktiivisen tutkimuksen kohteena oleva menetelmä, jota voidaan tulevaisuudessa hyödyntää aivokasvainten hoidossa ja kohdennetussa lääkehoidossa. Menetelmää on jo sovellettu hermovauriokivun ja essentiaalin vapinan yhteydessä. Terapiamuodon etuna on minimaalinen kajoavuus, sillä hoito toteutetaan lähettämällä ultraääntä potilaan kallon läpi aivoihin.

Lisäksi väitöskirjatyössä kehitettiin matemaattinen mallinnusmenetelmä, jota voidaan hyödyntää ultraääniterapian fysiikan tutkimuksen, toteutuksen optimoinnin ja kliinisen potilashoidon suunnittelun apuvälineenä.

Kallon lämpeneminen otettava huomioon hoidon suunnittelussa

Ultraäänen kohdatessa kalloluun osa äänen energiasta siirtyy kalloon ja lämmittää sitä. Tutkimuksessa havaittiin kallonpohjan lämpötilan voivan nousta vaaralliselle tasolle ultraääniterapian yhteydessä, kun ultraäänikenttä on kohdennettu aivoissa lähelle kallonpohjaa. Ongelman ratkaisemiseksi väitöstutkimuksessa tarkasteltiin kolmea uutta tapaa vähentää tätä potentiaalisesti haitallista ilmiötä.

Seisovat aallot muodostuvat ultraäänikentässä, kun aallot heijastuvat kalloluun pinnasta. Kallon läpäisevän ultraääniterapian aikana ultraäänikentän voimakkuus voi seisovissa aalloissa nousta haluttua korkeammaksi, mikäli äänen heijastumisia ei ole huomioitu hoitoa suunniteltaessa. Väitöstutkimuksessa seisovien aaltojen muodostumisen havaittiin heikentyvän voimakkaasti käytettäessä kallon läpäisevän ultraääniterapian tarpeisiin varta vasten suunniteltuja suuren pinta-alan ultraäänilähteitä.

Numeerinen menetelmä mallintaa ultraäänen etenemistä

Kallon läpäisevän ultraääniterapian mahdollisten rajoitteiden lisäksi väitöstutkimuksessa kehitettiin numeerinen menetelmä ultraäänen etenemisen mallintamiseksi kliinisessä potilashoidossa. Mallin ennusteita vertailtiin aiemmin toteutettuihin potilashoidoissa tehtyihin havaintoihin ja niiden todettiin olevan riittävän hyviä alustavaan potilashoidon suunnitteluun. Tutkimuksen aikana löytyi havaintojen ja simulaatioiden välisiä eroavuuksia ja saadut tulokset vaativat tarkempaa akustisten ja termisten parametrien määrittämistä kallon läpäisevän ultraääniterapian tarpeisiin.

Filosofian maisteri Aki Pulkkisen väitöskirja Simulation methods in transcranial ultrasound therapy (Simulaatiomenetelmiä kallon läpäisevän ultraääniterapian tarpeisiin) tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä on professori Douglas Christensen Utahin yliopistosta ja kustoksena professori Kullervo Hynynen Itä-Suomen yliopistosta. Tilaisuus on englanninkielinen.

Aki Pulkkinen on syntynyt Kuopiossa vuonna 1982 ja kirjoittanut ylioppilaaksi Kuopion klassillisesta lukiosta. Hän on suorittanut filosofian maisterin tutkinnon Kuopion yliopistossa vuonna 2008, minkä jälkeen hän työskenteli lääketieteellisen fysiikan tutkijana Sunnybrook Research Institutessa Kanadassa vuosina 2008–2011.

Väittelijän painokelpoinen kuva löytyy osoitteesta: http://www.uef.fi/vaitoskuvat

Lisätietoja:

Aki Pulkkinen, p. 050 3444 908, aki.pulkkinen (at) uef.fi

Yrityksestä

Itä-Suomen yliopisto on yksi Suomen suurimmista tiedeyliopistoista. Yliopiston toiminnassa korostuu monitieteisyys. Opetusta on yli sadassa pääaineessa. Tasokkaan opetuksen lisäksi yliopisto tarjoaa opiskelijoilleen nykyaikaisen opiskeluympäristön, jota kehitetään jatkuvasti. Yliopistolla on kampukset Joensuussa, Kuopiossa ja Savonlinnassa. Tiedekuntia on neljä: filosofinen tiedekunta, luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta, terveystieteiden tiedekunta sekä yhteiskuntatieteiden ja kauppatieteiden tiedekunta. Yliopistossa on noin 15 000 opiskelijaa ja se työllistää lähes 2 800 henkilöä.

Yhteyshenkilöt

  • Itä-Suomen yliopisto
    Joensuu / Kuopio / Savonlinna
    http://www.uef.fi
  • Joensuun kampus
    Yliopistokatu 2, PL 111, 80101 Joensuu
  • Kuopion kampus
    Yliopistonranta 1, PL 1627, 70211 Kuopio
  • Savonlinnan kampus
    Kuninkaankartanonkatu 5-7, PL 86, 57101 Savonlinna

Tilaa