Aivokudoksen kutistuminen ja aivojen nestetilojen laajeneminen ovat yleisiä kuvantamislöydöksiä sekä rappeuttavissa aivosairauksissa että normaalissa ikääntymisessä. Rappeuttavissa aivosairauksissa kuten Alzheimerin taudissa muutoksia nähdään jo vuosia ennen muistitoimintojen heikentymistä.

Aivorappeuman arviointiin on pitkään käytetty magneettikuvauksen leikekuvien silmämääräisiä arviointimenetelmiä.

Lääketieteen lisensiaatti Terhi Tuokkolan Turun yliopistossa tarkastettavassa väitöstutkimuksessa tensoripohjainen muotoanalyysi pystyi havaitsemaan Alzheimerin tautiin liittyviä tilavuusmuutoksia myös syvällä aivokudoksessa.

– Silmämääräinen analyysi riippuu arvioitsijasta ja voi erota eri arvioitsijoiden välillä. Tietotekniikan kehittymisen myötä käyttöön on tullut myös tietokoneanalyysiä käyttäviä menetelmiä, joilla pystytään analysoimaan aivomuutoksia huomattavasti laajemmin ja tarkemmin kuin silmämääräisillä menetelmillä, Tuokkola sanoo tiedotteessa.

Tuokkola laski väitöstutkimuksessaan tietokoneperusteista tensoripohjaista muotoanalyysimenetelmää käyttäen Alzheimerin taudille tyypillisiä aivojen tilavuusmuutoksia normaalissa ikääntymisessä, lievässä muistitoimintojen heikentymisessä ja Alzheimerin taudissa. Tuloksia verrattiin silmämääräisen arviointimenetelmän tuloksiin.

– Hippokampus on aivojen rakenne, josta rappeuttavan aivosairauden aiheuttama kutistuminen yleensä ensimmäisenä todetaan. Poikittaistutkimuksessa tensoripohjainen muotoanalyysi tunnisti hippokampusalueella kutistumista jo niillä, joilla oli lievää muistitoimintojen heikentymistä. Silmämääräinen analyysi ei tähän pystynyt, Tuokkola kertoo.

Tensoripohjainen muotoanalyysi pystyi erottamaan hippokampusalueen kutistumista myös niillä henkilöillä, joiden lievä muistitoimintojen heikentyminen pysyi muuttumattomana. Silmämääräinen analyysi erotti vain ryhmän, jonka tauti oli edennyt Alzheimerin taudiksi.

Aivojen syvän harmaan aineen osallisuus ihmisen tietojenkäsittelyssä on vielä epäselvä, koska aluetta on päästy tutkimaan vasta tietokoneperusteisilla analyyseillä. Tuokkola löysi tensoripohjaisen muotoanalyysin avulla Alzheimerin tautiin liittyviä tilavuusmuutoksia aivojen syvästä harmaasta aineesta, mutta vain vähäisiä muutoksia lievässä muistitoimintojen heikentymisvaiheessa.

– Tutkimukseni perusteella tensoripohjainen muotoanalyysi voi parantaa Alzheimerin taudin varhaisdiagnostiikkaa verrattuna silmämääräisiin arviointimenetelmiin. Menetelmän hyödyistä käytännön kliinisessä diagnostiikassa tarvitaan kuitenkin vielä jatkotutkimuksia.

Tuokkolan väitöstutkimus on osa Turun Valtakunnallisen PET-keskuksen ja tamperelaisen Combinostics Oy:n yhteistutkimusta.

Lue lisää: