Filosofian maisteri Samu Kainulaisen väitöskirjatutkimus keskittyi uniapnean yleisimpien päiväaikaisten oireiden ennustamiseen diagnostisiin unirekisteröinteihin perustuen. Uniapnean aiheuttama voimakas päiväaikainen väsymys ja vireystilan lasku ovat merkittäviä elämänlaatuun vaikuttavia tekijöitä, jotka samanaikaisesti kasvattavat huomattavasti muun muassa työtapaturma- sekä liikenneonnettomuusriskiä. Yöaikaisen pulssioksimetrimittauksen perusteella on mahdollista tunnistaa ne uniapneapotilaat, joiden vireystila on alentunut ja joilla on suurin riski kärsiä voimakkaasta päiväaikaisesta väsymyksestä.
Uniapnea on yksi yleisimmistä unihäiriöistä. Unenaikaiset hengityskatkot rikkovat unen rakenteen havahduttamalla uniapneasta kärsivän potilaan unesta pahimmillaan satoja kertoja yössä. Samanaikaisesti hengityskatkot aiheuttavat huomattavaa fyysistä kuormitusta, johon lukeutuvat epänormaali sympaattisen hermoston aktivaatio, merkittävä ja jaksoittainen happivaje, jaksoittainen verenpaineen kasvu sekä voimakas sykevaihtelu. Nämä tekijät ovat yhdessä merkittävä syy uniapneasta kärsivän potilaan alentuneeseen vireystilaan ja voimakkaaseen päiväväsymykseen, joka voi pahimmillaan aiheuttaa jopa hallitsematonta nukahtelemista. Päiväväsymyksen vaikeusaste vaikuttaakin merkittävästi uniapnean diagnoosiin ja vaikeusasteen määrittämiseen. Väsymyksen lisäksi uniapnean vaikeusastetta arvioidaan apnea-hypopnea indeksillä (AHI), joka määrittää uniapnean vaikeusasteen hengityskatkojen lukumääränä nukuttua tuntia kohden. AHI ei kuitenkaan huomioi hengityskatkoihin liittyviä muutoksia esimerkiksi veren happisaturaatiossa tai sykkeessä, eikä sillä ole vahvaa yhteyttä uniapnean aiheuttamaan väsymykseen ja vireystilan laskuun.
Uniapnean vaikeusastearvion ja oireiden välinen yhteys tarkentuu määrittämällä uniapnean vaikeusaste happisaturaatiolaskujen keston, syvyyden ja esiintymistiheyden perusteella. Samalla havaittiin, että matalataajuisesti toistuvat voimakkaat sykevaihtelut ovat yhteydessä uniapneapotilailla havaittavaan päiväaikaiseen väsymykseen, erityisesti vaikeaa uniapneaa sairastavilla. Lisäksi kohonneen unenaikaisen sykkeen havaittiin olevan yhteydessä alentuneeseen vireystilaan. Erityisesti nuoret miehet ovat alttiita kärsimään voimakkaasta päiväaikaisesta väsymyksestä, kun taas naisilla uniapnea vaikuttaa selkeämmin vireystilaan. Myös korkeampi ikä, väsymyksen tunne sekä masennus vaikuttivat PVT-testin tulokseen negatiivisesti.
Unenaikainen happivaje ja sykemuutokset selittävät uniapnean vaikeusasteen ja uniapneaan liittyvien yleisimpien päiväaikaisten oireiden välistä yhteyttä paremmin kuin AHI. Väitöstutkimuksessa kehitettyjä menetelmiä voitaisiin jatkossa käyttää yhdessä subjektiivisten kyselylomakkeiden kanssa arvioitaessa potilaiden väsymystä ja vireystilaa, mikä tekisi oirekuvan arvioista kokonaisvaltaisemman. Menetelmät voisivat myös mahdollistaa pulssioksimetrimittauksen itsenäisen hyödyntämisen väsymyksen ja vireystilan arvioinnissa.
Kainulaisen väitöskirja perustuu kahteen erittäin laajaan kliiniseen potilasaineistoon, jotka kattavat yhdessä yli 3000 uniapneapotilaan diagnostiset unirekisteröinnit. Unirekisteröintien lisäksi aineistoon kuuluu nukahtamisviivetutkimuksia (engl. Multiple sleep latency test, MSLT), jotka on suoritettu noin 2000 potilaalle Loewensteinin sairaalassa Israelissa potilaan päiväaikaisen väsymyksen objektiivista määritystä varten. Aineisto sisältää myös psykomotorisia tarkkaavaisuustestejä (engl. Psychomotor vigilance task, PVT), jotka on suoritettu noin 1000 potilaalle Princess Alexandran sairaalassa Australiassa potilaan vireystilan ja tarkkaavaisuuden objektiivista arviointia varten.
FM Samu Kainulaisen sovelletun fysiikan alaan kuuluva väitöskirja Pulse oximetry-derived biomarkers for severity assessment of obstructive sleep apnea – Associating parametric and frequency domain-features of SpO2 and PPG signals with daytime sleepiness and impaired vigilance tarkastetaan luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa 9.10. Kuopiossa. Vastaväittäjänä toimii Associate Professor Raquel Bailón Luesma, University of Zaragosa, Espanja ja kustoksena dosentti Timo Leppänen, Itä-Suomen yliopisto. Tilaisuuden kieli on englanti ja sitä voi seurata verkossa.
