Kaulavaltimon seinämän pitkittäisliike kertoo valtimoterveydestä perusterveillä varhaiskeski-ikäisillä ihmisillä, mutta ilmiötä on toistaiseksi tutkittu vasta vähän. Lääketieteen lisensiaatti Helena Taivainen tutki väitöskirjassaan kaulavaltimon seinämän pitkittäisliikkeen yhteyksiä perinteisiin verisuoniterveyden mittareihin, riskitekijöihin sekä metaboliseen oireyhtymään laajassa ja hyvin karakterisoidussa potilasaineistossa. Tutkimuksessa havaittiin, että pitkittäisliikkeen liikehäiriöt ovat yhteydessä valtimonkovettumataudin varhaismuutoksiin, perinteisiin valtimotaudin riskitekijöihin sekä metaboliseen oireyhtymään.
Uusi menetelmä pitkittäisliikkeen mittaamiseen
Sydämen pumpatessa verta valtimoihin suonen läpimitta vaihtelee sykäyksittäin. Itse valtimon seinämässä ilmenee poikittaissuuntaisen liikkeen kanssa yhtä laajaa liikettä pitkittäissuunnassa. Pitkittäisliikkeen tarkka mittaaminen on tullut mahdolliseksi vasta viime vuosina, kun nykyaikaisilla ultraäänikuvauslaitteilla saadaan yksityiskohtaista kuvaa valtimon seinämien rakenteesta ja materiaalia on voitu kerätä riittävän nopealla videokuvauksella. Kuopion yliopistollisen sairaalan Verisuonten biomekaniikka -tutkimusryhmässä on kehitetty uusi kajoamaton menetelmä verisuonten biomekaanisten ominaisuuksien ja erityisesti kaulavaltimon seinämän pitkittäisliikkeen mittaamiseksi ultraäänikuvauksista. Menetelmä avaa uusia mahdollisuuksia tutkia varhaisvaiheen valtimomuutoksia, jotka ennakoivat myöhemmin kehittyviä sydän- ja verisuonisairauksia. Helena Taivaisen väitöskirjatyössä tätä uutta menetelmää sovellettiin ensimmäistä kertaa kliinisessä tutkimuksessa ja samalla kyseessä oli merkittävä askel myös uuden menetelmän kliinisessä validoimisessa.
Tutkimushankkeen aineisto pohjautuu kansallisessa monikeskustutkimuksessa (Lasten sepelvaltimotaudin riskitekijät LASERI – The Cardiovascular Risk in Young Finns Study) 27-vuotisseurantakäynnillä kerättyyn materiaaliin. Tutkimusjoukkona toimivat Itä-Suomen alueella asuvat LASERI-koehenkilöt, jotka tutkimushetkellä olivat iältään 30–45-vuotiaita. Koehenkilöiden kaulavaltimoiden ultraäänikuvausten videoarkistoa analysoimalla tuotettiin entistä tarkempaa tietoa valtimoiden biomekaanisista ominaisuuksista. Vastaavaa tutkimusta, jossa valtimon seinämän pitkittäisliikettä käytettäisiin verisuonen terveyden mittarina, ei ole aiemmin tehty yhtä laajassa ja hyvin karakterisoidussa potilasaineistossa.
Pitkittäisliikkeen liikehäiriöillä yhteys moniin riskitekijöihin
Nykytiedon mukaan valtimonkovettumatautiprosessi alkaa jo lapsuudessa ja nuoruudessa. Ongelmana on ollut, että sairaudet todetaan vasta, kun ne ovat ehtineet tehdä pysyviä muutoksia verisuonten seinämiin. Menetelmä tarjoaa uusia mahdollisuuksia tutkia valtimonkovettumataudin varhaisvaiheen valtimomuutoksia. Väitöstutkimuksessa havaittiin, että pitkittäisliike tapahtuu vain osittain verivirran suuntaisesti. Pääosa pitkittäisliikkeestä suuntautui yllättäen verivirtaa vastaan taaksepäin. Tämä taaksepäin kulkeva liike sekä pitkittäisliikkeen kokonaislaajuus olivat sitä suurempia, mitä joustavammaksi tutkittavien suonet oli todettu. Sen sijaan valtimoiden jäykistymiseen viittaavat löydökset olivat yhteydessä pienempään liikelaajuuteen pitkittäissuunnassa ja erityisesti taaksepäin suuntautuvan liikkeen rajoittumiseen.
Väitöstutkimuksessa havaittiin pitkittäisliikkeen olevan yhteydessä verenpainetasoihin ja painoindeksiin. Riskitekijät pienensivät taaksepäin suuntautuvaa pitkittäisliikettä ja lisäksi liikkeen kokonaislaajuus pieneni. Lisäksi taaksepäin suuntautuva liike pieneni veren kokonaiskolesterolin sekä triglyseriditasojen noustessa. Tutkimuksessa havaittiin myös, että eteenpäin suuntautuva liike suureni diastolisen verenpaineen, kokonaiskolesteroli- ja triglyseriditasojen ja painoindeksin kohotessa. Myös riskitekijöiden kasautuminen aiheutti pitkittäisliikkeen liikehäiriötä.
Metabolisen oireyhtymän ja insuliiniresistenssin havaittiin olevan yhteydessä pitkittäisliikkeen liikehäiriöön, mikä oli uusi havainto. Metabolisen oireyhtymän osatekijöistä erityisesti kohonnut verenpaine, lihavuus ja hyperinsulinemia olivat yhteydessä pienempään pitkittäisliikkeen kokonaislaajuuteen, pienempään taaksepäin suuntautuvaan liikkeeseen ja suurentuneeseen eteenpäin suuntautuvaan liikkeeseen.
Tulokset ovat tieteellisesti merkittäviä, koska kyse on vielä vähän tutkitusta ilmiöstä ja tutkimus vahvistaa käsitystä, että pitkittäisliikkeen mittaaminen voi tuoda lisätietoa valtimoterveyden arviointiin. Jatkossa tarvitaan laadukkaita pitkittäistutkimuksia selvittämään, miten nyt havaitut pitkittäisliikkeen liikehäiriöt ennustavat myöhempää sairastumista valtimotautiin.
Filosofian maisteri, lääketieteen lisensiaatti Helena Taivaisen väitöskirja Carotid artery longitudinal wall motion in the assessment of preclinical arteriosclerosis (Kaulavaltimon pitkittäisliikkeen parametrit valtimonkovettumataudin varhaisvaiheen arvioinnissa) tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii professori Jukka Kemppainen Turun yliopistosta ja kustoksena professori Tomi Laitinen Itä-Suomen yliopistosta ja KYSistä. Väitöstilaisuutta voi seurata verkossa 15.1.2021 klo 12 alkaen.
Väittelijän painolaatuinen kuva
Väitöskirja verkossa: Taivainen, Helena. Carotid artery longitudinal wall motion in the assessment of preclinical arteriosclerosis
