HELSINGIN YLIOPISTOLLINEN KESKUSSAIRAALA

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

HELSINGIN YLIOPISTO


BioMag-laboratorion


toimintakertomus 1996


HELSINGIN YLIOPISTOLLINEN KESKUSSAIRAALA

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

HELSINGIN YLIOPISTO

BioMag-laboratorion


toimintakertomus 1996


Risto Ilmoniemi ja Iiro Jääskeläinen (toim.)


BioMag-laboratorio

Tukholmankatu 8 F

00290 Helsinki

Puh. (09) 471 2096 / (09) 471 5696

Fax (09) 471 5781

sähköposti:
info@biomag.helsinki.fi

http://www.biomag.helsinki.fi

Sisällysluettelo


BioMag-laboratorion toinen toimintavuosi

BioMag-laboratorio
Käytössä olevat tilat ja tutkimuslaitteet
Organisaatio

Yhteistyölaboratoriot ja tutkimusryhmät
Lääkintätekniikan keskus
Lääketieteellisen tekniikan laboratorio
Kognitiivisen aivotutkimuksen yksikkö
Korvaklinikka
Kipupoliklinikka
Tammiharjun sairaala
Lastenklinikka
Neurokirurgian klinikka
Neurologian klinikka
Psykiatrian klinikka
Radiologian klinikka
Sisätautien klinikka
Lastenneurologian klinikka, Lastenlinnan sairaala
Kliinisen neurofysiologian osasto, Kuopion yliopistollinen sairaala
Kuopion yliopiston oikeuspsykiatrian klinikka (Niuvanniemen sairaala)
Albert Einstein College of Medicine, New York
Massachusetts General Hospital, Boston
Politecnico di Milano, Italia
Neuromag Oy
Euroshield Oy

Vierailut
Laboratorioesittelyt
Vierailijat

Tutkijakoulu
Väitöskirjatyön valvojat
Väitöskirjatöiden ohjaajat
Tutkijat

Esitelmätilaisuudet ja tieteelliset seminaarit
Tutkijakoulun seminaarit
Tutkijakoulun pikkujouluseminaari
Muut esitelmät ja konferenssiesitykset
Väitöstilaisuus
BioMag tiedotusvälineissä

Tutkimushankkeet
Kognitiivinen aivotutkimus
Kliininen psyko- ja neurofysiologia
Kuulovaurioiden tutkimus
Muut kliiniset MEG-tutkimukset
Muu aivojen perustutkimus
MEG:n, MRI:n ja fMRI:n yhdistäminen ja yhteiskäyttö
Magneto- ja elektrokardiografia (MKG ja EKG)
Tekniset kehityshankkeet
Tekniikan vaikuttavuus ja innovaatiotutkimus

Tilasto mittauksista

Kirjallinen tuotanto
Vuoden julkaisu

4

5
5
6

7
7
7
8
9
9
9
9
10
10
11
11
11
12
12
13
13
13
14
14
15

15
15
15

18
18
18
19

20
20
21
21
24
24

25
25
27
28
28
30
31
32
35
36

37

38
38

Julkaisut
Julkaistavaksi vuonna 1996 hyväksytyt työt
Abstraktit
Raportit ja esitteet
Opinnäytetyöt

38
40
40
46
46

BioMag-laboratoriontoinentoimintavuosi

BioMag-laboratorion toinen toimintavuosi oli varsin menestyksellinen. Työskentely-

ilmapiiri tässä monitieteisessä ja monen eri tutkimusyksikön yhteistyölaboratoriossa

on ollut hyvä ja innostunut. Kun vuonna 1995 kulutettiin runsaasti aikaa tutkimusjär-

jestelmän käynnistykseen ja sisäänajoon sekä erilaisiin koemittauksiin, vuonna 1996

voitiin keskittyä täyspainoisesti tieteelliseen tutkimukseen, teknisiin kehityshankkei-

siin ja kliinisten menetelmien kehittämiseen.

BioMag-laboratoriossa oli kertomusvuoden loppuun mennessä tehty noin 1500 mit-

tausta, joista vuonna 1996 suurin osa tehtiin potilailla (kts. s. 37). Tieteellisiä julkai-

suja on kertynyt 30 ja konferenssiabstrakteja 71 (kts. s. 38). Erityisen hyvin BioMag-

laboratorio oli esillä Yhdysvalloissa helmikuussa pidetyssä kansainvälisessä biomag-

netismikonferenssissa, jossa laboratoriolla oli yhteensä 15 esitystä, mihin ei mikään

muu laboratorio yltänyt. BioMag-laboratorion MEG-artikkelien impact-keskiarvo on

4,15 eli alan kansainvälistä huippuluokkaa.

Laboratorion toiminta on siis ollut vireää; tietääksemme sekä potilasmittaukset että

julkaisutoiminta ovat lähteneet käyntiin nopeammin ja tuloksellisemmin kuin missään

muussa biomagnetismilaboratoriossa maailmassa.

BioMag-laboratoriolla on useita eturivin teknisiä kehityshankkeita, joissa pyritään

parantamaan MEG- ja MKG-tutkimusten laatua ja tehokkuutta. Suomen Akatemian

uusteollistamishankkeessa (kts. s. 35) kehitettiin ja rakennettiin 64-kanavainen EEG-

ja EKG-järjestelmä, jolla voidaan mitata sähköisiä signaaleja samanaikaisesti MEG-

tai MKG-mittausten aikana. Samoin 67-kanavainen MKG-järjestelmä käytettynä 128-

kanavaisen EKG-pintapotentiaalikartoituslaitteen kanssa edustaa ehdototonta huippua

maailmassa. Radiologian klinikan funktionaalinen MRI (fMRI) on antanut mah-

dollisuuden kehittää fMRI:n ja biomagneettisten mittausten yhteiskäyttöä ja tulokset

tästäkin työstä ovat erinomaisia. BioMag-laboratoriossa vuonna 1995 käynnistetty

hanke kehittää uudenlainen monikanavainen magneettinen aivostimulaattori (kts.

s. 35) on niinikään ollut suuri menestys.

Biomagnetismimenetelmän kliinisen käytön kehittäminen on alusta alkaen ollut yksi

BioMagin keskeisistä tehtävistä. Olemme paikantaneet potilaiden epilepsiapesäkkeitä

ja auttaneet neurokirurgeja liikeaivokuoren sijainnin määrittelyssä sekä paikantaneet

sydänpotilaiden rytmihäiriökeskuksia. Kun tutkimuslaboratorioissa kliinisten mittaus-

ten data-analyysi on saattanut kestää jopa viikkoja, olemme pyrkineet saamaan ana-

lyysin tulokset valmiiksi 1-2 vuorokauden kuluessa tutkimuksen suorittamisesta. Ker-

tomusvuonna laboratoriossa aloitettiin laaja hanke kliinisen käytettävyyden paran-

tamiseksi ja maksullisen palvelutoiminnan kehittämiseksi. Projekti hyväksyttiin ns.

suureksi EVO-hankkeeksi ja sille myönnettiin 1,8 milj. markan rahoitus vuosiksi

1997-99.

Laboratorion tieteellisen ja teknisen tason ylläpitämiseksi ja edistämiseksi on jatkuva

koulutustoiminta ensisijaisen tärkeää. Vuonna 1995 alkanut Suomen Akatemian ra-

hoittama tutkijakoulu "Funktionaalinen kuvaaminen lääketieteessä" (kts. s. 18) on

keskeinen osa BioMagin opetusta ja palvelee laboratorion ja yhteistyökumppaneidem-

me pitkän tähtäimen strategiaa kehittää funktionaalisen kuvaamisen menetelmiä,

kliinistä ja tieteellistä käyttöä sekä alan teollisuutta.

BioMag-laboratorio

Helsinginyliopistolliseen keskussairaalaan (HYKS)vuonna 1995 valmistunut BioMag-

laboratorio kuuluu HYKSin Lääkintätekniikan keskukseen. Laboratorion omistavat

HYKS, Teknillinen korkeakoulu (TKK) ja Helsingin yliopisto (HY) yhdessä.

BioMag-laboratorio tarjoaa HYKSin, HY:n ja TKK:n tutkijoille mahdollisuuden

yhteistyössä tutkia aivoja ja sydäntä sähkö- ja magneettikenttiä mittaamalla. Labora-

torion oma tutkimus keskittyy kliinisten sovellutusten kehittämiseen sekä biomagne-

tismin ja sitä sivuavien teknologioiden kehittämiseen.

BioMag-laboratorio toimii Neuromag Oy:n ja Euroshield Oy:n referenssilaboratori-

ona, jota yritykset esittelevät asiakkailleen. Laboratorio myy mittausaikaa myös ulko-

puolisille käyttäjille ja osallistuu kansainvälisiin yhteistyöhankkeisiin biomagnetismin

tutkimuksen edistämiseksi.

BioMag-laboratorio pyrkii suorittamaan korkeatasoista ja kansainvälisesti merkittävää

tieteellistä, teknistä ja kliinistä tutkimustyötä. Se kehittää myös alan teknologiaa

(MEG:n ja MKG:n lisäksi mm. EEG, EKG, MRI:n ja MEG:n yhteiskäyttö,

kuvankäsittely, käänteisen ongelman ratkaisualgoritmit, aivojen magneettinen stimu-

lointi). Toiminta rakentuu vahvasti nuorten tutkijoiden varaan; yksi keskeisiä toimin-

tamuotoja onkin kouluttaa väitöskirjatyötään tekeviä tutkijoita (kts. s. 19). BioMag-la-

boratorion toi miessa eri yhteistyökumppaniensa kanssa funktionaalisen kuvantamisen

alueelle on muodostunut aktiivinen, monitieteinen huippuosaajien tutkijaverkosto.

Biomagneettisten mittausten kliinisiä sovellutuksia ovat epilepsiapesäkkeiden pai-

kannus, tunto- ja liikeaivokuorien sijainnin määrittäminen aivoleikkauksien suunnit-

telua varten, sydämen rytmihäiriöiden rekisteröinti ja niiden lähtöpaikkojen paikan-

nus, äkkikuoleman riskin arviointi ja lasten sydänsairauksien tutkimus.


Käytössä olevat tilat ja tutkimuslaitteet

BioMagin n. 200 m2:n laboratoriotilat on lohkaistu Meilahden sairaalassa sijaitsevasta

Terveystieteiden keskuskirjastosta paikasta, jossa magneettinen häiriötaso mitattiin

riittävän pieneksi (kts. vuoden 1995 toimintakertomus). BioMag-tutkimuskeskuksella

on lisäksi Tukholmankatu 8 F:ssä n. 150 m
2:n toimistotilat n. 20 tutkijalle.

BioMag-laboratoriossa on 122-kanavainen neuromagnetometri (Neuromag Oy) ja 67-

kanavainen kardiomagnetometri (Neuromag Oy) sijoitettuna magneettisesti suojat-

tuun huoneeseen (Euroshield Oy). Käytettävissä on myös 64-kanavainen EEG- ja

EKG-laitteisto, joka on kehitetty BioMag-laboratoriossa yhteistyössä Kognitiivisen

aivotutkimuksen yksikön (HY) kanssa. Lisäksi sydäntutkimuksissa käytetään TKK:n

lääketieteellisen tekniikan laboratorion 128-kanavaista EKG-pintapotentiaalien kartoi-

tuslaitteistoa. Radiologian klinikan MRI-kuvauslaitteilla saadaan puolestaan 3-ulottei-

sia anatomisia ja toiminnallisia kuvia sekä sydämestä että aivoista.

Kertomusvuonna BioMag-laboratoriossa valmistui aivojen magneettistimulaattori,

jossa on tutkimuskäyttöön soveltuva vesijäähdytetty pienikokoinen kela. Lisäksi kehi-

tettiin 8-kanavainen EEG-laite, joka soveltuu yhteiskäyttöön magneettistimulaattorin

kanssa.

Organisaatio

BioMag-laboratorio tutkimusjärjestelmineen on HYKSin Lääkintätekniikan keskuksen

(LTK) hallinnassa. LTK vastaa tutkimusjärjestelmien huollosta ja niiden toiminta-

kelpoisuudesta sekä koordinoi BioMagin käyttöä. Laboratorion toimintaa johtaa dos.

Risto Ilmoniemi. BioMag-hanketta johtaa johtoryhmä, jonka puheenjohtajana on prof.

Toivo Katila. Toimintaa valvoo neuvottelukunta, jonka puheenjohtajana toimii

sairaalanjohtaja Arvo Relander.


Johtoryhmä

Prof. Toivo Katila, tieteellinen johtaja, puheenjohtaja (TKK:n edustaja)

Prof. Carl-Gustaf Standertskjöld-Nordenstam, lääketiet. johtaja (HYKSin edustaja)

Prof. Risto Näätänen, 11.9.1996 alkaen (Helsingin yliopiston edustaja)

Tutk. prof. Pekka Karp, 11.9.1996 saakka

DI Seppo Savikurki, Lääkintätekniikan keskuksen johtaja

Dos. Risto Ilmoniemi, laboratorion päällikkö

Johtoryhmä piti 10 kokousta vuonna 1996.


Neuvottelukunta

Sairaalanjohtaja Arvo Relander, puheenjohtaja

Rehtori Risto Ihamuotila (vuoteen 1996 saakka)

Rehtori Kari Raivio (vuodesta 1997 alkaen)

Rehtori Paavo Uronen

Akatemiaprofessori Riitta Hari

Johtajaylilääkäri Pekka Karma

Tutk. prof. Pekka Karp (vuoteen 1996 saakka)

Prof. Toivo Katila

Prof. Jorma Palo

Prof. Jaakko Perheentupa

Prof. Carl-Gustaf Standertskjöld-Nordenstam

Prof. Matti Tikkanen

Neuvottelukunta kokoontui 29.1.1996 HYKSin hallintorakennuksessa yllämainitussa

kokoonpanossa paitsi että prof. Jorma Palon sijalla oli dos. Anna-Maija Seppäläinen.

Neuvottelukunta piti BioMag-laboratorion tuloksellisuutta hyvänä.


Henkilökunta


Vakinainen henkilöstö

Risto Ilmoniemi

Suvi Heikkilä

Iiro Jääskeläinen

Jon Sundell

Osa-aikainen henkilöstö

Hannu Aronen

Juha Huttunen

Rea Katajisto

TkT, neurofysiikan dosentti, laboratorion päällikkö

Erikoissairaanhoitaja, MEG- ja MKG-hoitaja

Tutkimusavustaja, 9.8. alkaen

Tutkimusavustaja, 1.-23.1.


LKT, radiologian dosentti, 1.6.-31.7.

LKT (Jorvin sairaala, osa-aikaisesti BioMagissa)

Erikoissairaanhoitaja, MKG-hoitaja (sydäntutkimusos., osa-

aikaisesti BioMagissa)

Antti Korvenoja

Klaus Linkenkær-Hansen

Markku Mäkijärvi

Lauri Toivonen

Juha Virtanen

Projektihenkilöstö

Pekka Kahri

Janne Kamppuri

Pekka Kähkönen

Marko Ollikainen

Jarmo Ruohonen

Katina Buch Lund

LL, 1.2.-31.7.

Kööpenhaminan yliopisto, 1.9.-17.12.

LT, 1.3.-31.5.

LKT, sisätautiopin dosentti, 1.1.-29.2.

TkL, 1.10.-31.12.


tekn. yo., 10.3. saakka (magstim)

tekn. yo., 11.3. alkaen (magstim)

tekn. yo., 1.7. alkaen (magstim)

tekn. yo., 1.3. alkaen (magstim)

DI, 1.1.-30.4., 1.10. alkaen (magstim)

tekn. yo., 1.12. alkaen (COBRAIN)

Yhteistyölaboratoriotjatutkimusryhmät

Tässä luvussa kuvataan ne tutkimusyksiköt, jotka ovat aktiivisesti olleet mukana

BioMag-laboratorion työssä. Tutkimusryhmien BioMagissa tekemä työ kuvataan lu-

vussa Tutkimushankkeet(s. 25).


Lääkintätekniikan keskus

DI Seppo Savikurki, prof. Toivo Katila, teknikko Reima Hämäläinen, FM Arja

Ilomäki, TkL Lars Kronlund, toimistonhoitaja Katri Nenonen, mekaanikko Markus

Oittinen, mekaanikko Reijo Piirainen, TkL Hanna Pohjonen

HYKSin Lääkintätekniikan keskus (LTK) vastaa laboratorion hallinnosta ja ylläpi-

dosta (mm. helium-huolto). LTK:n teknisessä kehitysyksikössä kehitetään ja tuotetaan

kuvankäsittelyalgoritmeja eri kuvantamismenetelmillä saadun tiedon yhdistämistä ja

visualisointia varten.


Lääketieteellisen tekniikan laboratorio

Prof. Toivo Katila, tekn. yo. Katja Grönros, tekn. yo. Tommi Jokiniemi, tekn. yo. Matti

Lindström, DI Jyrki Lötjönen, TkL Juha Montonen, TkT Jukka Nenonen, DI Mika

Paavola, DI Eero Salli, DI Outi Sipilä, DI Kim Simelius, tekn. yo. Panu Takala, tekn.

yo. Mika Valkonen, tekn. yo. Riikka Vesanto, tekn. yo. Heikki Väänänen

TKK:n lääketieteellisen tekniikan laboratoriolla on yli 20 vuoden kokemus ihmis-

kehon synnyttämien biosähköisten ja biomagneettisten signaalien tutkimisesta alkaen

ensimmäisistä Euroopassa mitatuista magnetokardiogrammeista; myös aivojen, sil-

män ja sikiön sydämen synnyttämiä kenttiä mitattiin pioneeritöinä jo 1970-luvulla.

Teknisen kehitystyön tuloksia ovat maailman herkin magnetokardiogrammien (MKG)

mittauslaite ja hyvin vähäkohinainen 8-kanavainen elektrokardiogrammien (EKG)

mittalaite. Laboratorio osallistui aktiivisesti BioMag-laboratorion suojahuoneen suun-

nitteluun ja rakentamiseen yhdessä Euroshield Oy:n (kts. s. 15) kanssa sekä 67-

kanavaisen MKG-magnetometrin suunnitteluun Neuromag Oy:n (kts. s. 14) kanssa.

Lisäksi laboratorio on osallistunut Amsterdamin yliopiston rakentaman vähäkohinai-

sen 128-kanavaisen EKG-kartoituslaitteiston suunnitteluun ja toteutukseen; laitetta on

käytetty ahkerasti BioMag-laboratoriossa.

Lääketieteellisten kuvien segmentointia, eri kuvausmenetelmillä otettujen kuvien koh-

dentamista sekä kohteiden kolmiulotteista visualisointia on kehitetty tiiviissä yhteis-

työssä HYKSin Lääkintätekniikan keskuksen kanssa.

Rytmihäiriöiden ei-invasiiviset tarkkuusmittaukset tehdään yhdessä HYKSin aikuis-

ten ja lasten sydäntutkimusosastojen tutkijalääkäreiden kanssa (kts. s. 33).

Laboratoriossa on myös kehitetty sydämen ja rintakehän tietokonemalleja, joilla voi-

daan paikantaa rytmihäiriön syntykohta kliiniseen käyttöön riittävällä tarkkuudella.

Laboratorio kehittää yhdessä Neuromag Oy:n kanssa sekä signaalinkäsittely- että pai-

kannusohjelmistoja BioMag-laboratoriossa mitattujen signaalien analysointiin.

Lääketieteellisen tekniikan laboratorio on osallisena TKK:n kylmälaboratorion kanssa

Otaniemeen vuonna 1994 perustetussa eurooppalaisessa biomagnetismikeskuksessa

BIRCH (EU:n Large Scale Facility). BIRCH-ohjelmassa on työskennellyt toistakym-

mentä ulkomaista kardiologian tutkijaa (kts. s. 17). Lääketieteellisen tekniikan labora-

torio osallistuu myös muihin EU:n tutkimusprojekteihin ja laboratoriolla on useita

kiinteitä kansainvälisiä yhteyksiä kardiografian tutkimusalueella.


Kognitiivisen aivotutkimuksen yksikkö

Akatemiaprofessori Risto Näätänen, dos. Kimmo Alho, dos. Hannu Tiitinen,

PsM Marie Cheour-Luhtanen, DI Minna Huotilainen, LT Sirkka-Liisa Joutsiniemi,

PsT Iiro Jääskeläinen, PsT Teija Kujala, PsM Juha Lavikainen, PsM Anne

Lehtokoski, FM Patrick May, LT Eero Pekkonen, DI Kalevi Reinikainen, FM Teemu

Rinne, PsM Janne Sinkkonen, PsM Mari Tervaniemi, TkL Juha Virtanen, PsT István

Winkler, LL Hirooki Yabe, LL Rita Ceponiene, psyk. yo. Jyrki Ahveninen

Helsingin yliopiston Psykologian laitoksen kognitiivisen aivotutkimuksen yksikössä

selvitetään erityisesti muistin ja tarkkaavaisuuden aivomekanismeja ja niiden kehi-

tystä sekä vanhenemisen, aivosairauksien ja aivovaurioiden vaikutuksia näihin. Tutki-

musyksikkö on vuodesta 1980 alkaen tuottanut 145 kansainvälisiin referoituihin leh-

tiin hyväksyttyä tieteellistä julkaisua ja 26 muuta tieteellistä artikkelia tai teosta. Ker-

tomusvuonna yksikkö valittiin yhdeksi HY:n nimeämistä tieteen huippuyksiköistä.

Yksikön omassa laboratoriossa rekisteröidään jännitevasteita (event-related potentials,

ERPs) mittaamalla aivojen sähköistä toimintaa (EEG) pään pinnalta. Lisäksi mitataan

koehenkilöiden tehtäväsuoritusta koetilanteissa (esim. ärsyke-erottelukyky, reaktio-

ajat). Keskeisinä tutkimuskohteina ovat ERP:n prosessointinegatiivisuus (PN), joka il-

maisee tarkkailun kohteena olevien ärsykkeiden valintaa aivoissa, sekä poikkeavuus-

negatiivisuus (MMN), jonka synnyttää auditorisen sensorisen muistin toimintaa hei-

jastava ärsykemuutoksen tunnistusmekanismi.

BioMagissa tehtävät MEG-mittaukset (kts. s. 25) ovat tärkeä osa yksikön toimintaa,

sillä niiden avulla voidaan paikantaa ERP-vasteiden lähteitä aivoissa. Tämän lisäksi

yksikkö toimii yhteistyössä monien muiden tutkimusryhmien kanssa. Vastasynty-

neiden aivotoimintaa tutkitaan yhteistyössä dos. Kimmo Sainion (Lastenklinikka)

kanssa. PET-rekisteröintejä sekä ERP-mittauksia suoraan ihmisaivoista tehdään yh-

teistyössä Venäjän tiedeakatemian Ihmisaivojen tutkimusinstituutin (Pietari) kanssa.

Lyonin INSERM-instituutin kanssa paikannetaan ERP-aaltojen syntymekanismeja

päänpinnan virtatiheyskartoituksilla.

Kognitiivisen aivotutkimuksen yksikkö toimii koordinaattorina EU:n IV puiteohjel-

maan kuuluvassa Biomed 2 -hankkeessa nimeltä COBRAIN (kts. s. 25), jota koskeva

hakemus arvioitiin 15. sijalle 270 hakemuksen joukosta.


Korvaklinikka

LT Juha-Pekka Vasama, dos. Tapani Jauhiainen, dos. Hans Ramsay, LL Timo Lahin,

apul. prof. Ilmari Pyykkö, johtajaylilääkäri Pekka Karma

HYKSin Korvaklinikalla tutkitaan ja hoidetaan korva-, nenä- ja kurkkutauteja. Osa

otoneurokirurgisista toiminpiteistä, mm. akustikusneurinoomaleikkaukset, tehdään

yhteistyössä Neurokirurgian klinikan kanssa. Tutkimuksen painopistealueita ovat

kuuloratajärjestelmä, sisäkorva, erityisesti tasapainoelimeen liittyvät tutkimukset,

pään ja kaulan syövän kuvantamis- ja hoitotutkimukset ja allerginen nuha. MEG:llä

tutkitaan tällä hetkellä kasvohermohalvaus- ja tinnituspotilaita.


Kipupoliklinikka

Apul. prof. Eija Kalso, LL Marikka Purola-Löfstedt, LL Antti Dahlberg

HYKSin Kipupoliklinikalla hoidetaan kroonisesta kivusta kärsiviä potilaita. Kivun ai-

heuttajana voi olla syöpä tai erilaiset hermovammat, kuten leikkausten ja traumojen

jälkeiset hermovauriot tai selkäydinvammat. Vuosittain kipupoliklinikalla hoidetaan

yli 2000 potilasta. BioMag-laboratoriossa on tutkittu kroonisessa kivussa esiintyviä

aivojen plastisia muutoksia.


Tammiharjun sairaala

LT Sirkka-Liisa Joutsiniemi,LL Andres Gross, LL Juri Rosenfeldt, johtava lääkäri

Kaj Palmgren

Tammiharjun sairaala vastaa psykiatrisesta erikoissairaanhoidosta Länsi-Uudenmaan

alueella. Sairaalassa on vuodesta 1972 toiminut hyvin varustettu kliinisen neurofy-

siologian osasto. Vuonna 1994 sairaalassa aloitettiin neuroleptilääkitykseen liittyvien

EEG-muutosten tutkimus. Vuoden 1996 lopulla aloitettiin yhdistetyt EEG- ja MEG-

tutkimukset yhteistyössä BioMag-laboratorion kanssa.


Lastenklinikka

Prof. Jaakko Perheentupa, ylilääkäri, dos. Pirkko Santavuori, dos. Kimmo Sainio,

dos. Erkki Pesonen, LKT Taina Autti, LK Erika Kirveskari, LK Leena Sipilä

HYKSin Lastenklinikan päätehtävänä on vammaisuuden ja pitkäaikaissairauksien

torjunta. Klinikka toimii 39 erikoisalalla, esimerkkeinä lastenlääketiede, lastenkirur-

gia, anestesiologia, lastenpsykiatria sekä lastenneurologia.

Pirkko Santavuoren (Lastenneurologian osasto) tutkimusryhmä tutkii suomalaiseen

tautiperintöön kuuluvia lapsuusiässä eteneviä aivotauteja kuten NCL (neuronaalinen

seroidi-lipofuskinoosi), AGU (aspartyyliglykosaminuria), Sallan tauti ja MEB-oire-

yhtymä (muscle-eye-brain). Kyseisten tautien radiologista ja neurologista kulkua on

selvitetty konventionaalisin kuvausmenetelmin viime vuosina. Uutena painopistealu-

eena on näiden lasten funktionaalinen kuvaaminen MEG:llä ja fMRI:llä.


Neurokirurgian klinikka

Prof. Juha Jääskeläinen, LKT Göran Blomstedt

HYKSin Neurokirurgian klinikka on alansa suurin yksikkö Suomessa. Vuonna 1995

(vuoden 1996 luvut likipitäen samat) tehtiin 1700 keskushermostoon kohdistuvaa

leikkausta: mm. kasvaimet (400), aivoverisuonten sairaudet (200), aivovammat (220),

selkärangan pinnetilat (350). Mikroneurokirurgian välttämätön lähtökohta on hoidet-

tavan patologian ja ympäröivien keskushermoston rakenteiden tarkka kuvantaminen

(MRI, CT, DSA). Kun tarkkaan anatomian kuvaamiseen yhdistetään toiminnallisten

alueiden (näkö, kuulo, puhe, liike, tunto) paikantaminen fuusioimalla MEG-vasteet

(näkö, kuulo, puhe, liike, tunto) aivokuoresta tehtyyn 3D-MRI-kuvaan, voidaan

aktivaatiokarttaa verrata leikkauksen (esim. aivokasvaimen poiston yhteydessä)

aikana paljastettuun aivokuoreen ja pyrkiä toiminnallisten alueiden suojeluun. MEG-

paikannuksen tarkkuutta voi tutkia leikkauksen aikaisella stimulaatiolla, jos leikkaus

tehdään valveilla olevalle potilaalle. Lisäksi vertaillaan funktionaalisen MRI:n ja

MEG:n vastaavuutta toiminnallisten alueiden osoittamisessa. Suomessa on vuosittain

useita kymmeniä potilaita, jotka voivat hyötyä em. paikannustekniikoista ja siksi

olemme kehittäneet niistä preoperatiivista rutiinia; muutaman potilaan keskusuurre on

jo paikannettu MEG:llä ennen matala-asteisen gliooman leikkausta (kts. s. 29).


Neurologian klinikka

Ylilääkäri, apul. prof. Markku Kaste, ylilääkäri, dos. Anna-Maija Seppäläinen,

prof. Jorma Palo, dos. Timo Erkinjuntti, dos. Tapani Salmi, LKT Risto O. Roine,

LKT Tero Kovala, LL Mikko Kallela, LT Eero Pekkonen, LL Jan Siren

HYKSin Neurologian klinikka on maamme suurin ja vastuualueeltaan laajin neurolo-

ginen yksikkö; klinikalla työskentelee yli 40 lääkäriä. Aivohalvausyksikkö tutkii ja

hoitaa vuosittain yli 1 000 potilasta ja osallistuu useisiin kansainvälisiin tutkimuspro-

jekteihin aivohalvauksen hoidon kehittämiseksi. Laajoja tutkimushankkeita on käyn-

nissä liittyen aivoverenkiertohäiriöiden syihin, diagnostiikkaan erityisesti uusia ku-

vantamismenetelmiä käyttäen, akuuttihoitoon, kuntoutukseen ja ennusteeseen sekä

aivoverenkiertohäiriöiden aiheuttamiin käyttäytymismuutoksiin. Muistipoliklinikka

on keskittynyt jo 15 vuoden ajan muistihäiriö- ja dementiapotilaiden kliiniseen

tutkimukseen saaden myös kansainvälistä huomiota. Vilkas tutkimus kohdistuu myös

muistihäiriöiden ja dementian syihin, aivojen normaaliin vanhenemiseen, Parkinsonin

tautiin ja muihin degeneratiivisiin aivosairauksiin, lihastauteihin, päänsärkyyn, uni-

häiriöihin, neurologiseen tehohoitoon sekä epilepsiaan.

Epilepsiadiagnostiikassa käytetään uusimpia kuvantamismenetelmiä, EEG-rekiste-

röintiä klinikalla tai mukanakuljetettavaa nauhuria käyttäen. Lisäksi käytettävissä on

kvantitatiivinen EEG (QEEG) sekä uusimmat herätevastetekniikat mukaanlukien kog-

nitiiviset herätevasteet, joista on kertynyt kokemusta mm. dementioissa.


Psykiatrian klinikka

Prof. Ranan Rimón, LKT Heikki Katila, LKT Hannu Naukkarinen

HYKSin Psykiatrian klinikka on Suomen tärkeimpiä psykiatrian alan erikoistumis-

koulutusyksikköjä. Suomenkielisen opetuksen lisäksi klinikassa on Suomen ainoa

ruotsinkielinen opetusyksikkö. Klinikka jakautuu Meilahdessa sijaitsevaan Psykiat-

rian poliklinikkaan ja huumevieroitusyksikköön sekä 89 sairaansijaa käsittävään La-

pinlahden sairaalaan. Klinikan kliinisen työn painopistealueina ovat tavallisen aikuis-

psykiatrian tutkimus- ja hoitotyön lisäksi yleissairaalapsykiatriset konsultaatiot, nuo-

risopsykiatria sekä oikeuspsykiatriset mielentilatutkimukset.

Klinikan tieteellinen tutkimustoiminta on suuntautunut skitsofrenian biologisten (eri-

tyisesti neuroimmunologisten) tekijöiden, väkivaltaisen ja impulsiivisen käyttäytymi-

sen ja alkoholismin perinnöllisyyden, itsemurhien ehkäisyn, paniikkihäiriöiden ja syö-

mishäiriöiden tutkimukseen.


Radiologian klinikka

Prof. Carl-Gustaf Standertskjöld-Nordenstam, dos. Hannu Aronen, LKT Taina Autti,

tekn. yo. Katina Buch Lund, LL Antti Korvenoja, LK Sami Martinkauppi, tekn. yo.

Matias Palva, TkL Veli-Pekka Poutanen, DI Eero Salli, dos. Oili Salonen, LK Leena

Sipilä

Radiologian klinikka on koko HYKSiä palveleva diagnostisen radiologian kuvanta-

mispalveluja tuottava tulosyksikkö, joka toimii yhdeksässä toimipisteessä noin 300

henkilön voimin. Radiologian klinikan yhteydessä toimii HY:n samanniminen laitos.

Klinikalla on neljä magneettikuvauslaitetta (kaksi 1,5 teslan, yksi 0,23 teslan ja yksi

0,1 teslan laite), joista kolme on sijoitettu Meilahden sairaalaan. 1,5 teslan laitteilla on

mahdollista suorittaa huippunopeaa echo planar -kuvausta, mikä on edellytys tehok-

kaalle funktionaaliselle magneettikuvaukselle. Tieteelliskokeellista ja kliinistä mag-

neettitutkimuskokemusta Meilahden sairaalassa on vuodesta 1982, mikä on pitkäai-

kaisimpia koko maailmassa; tältä alalta on laitoksessa ilmestynyt yli 40 tieteellistä jul-

kaisua arvostetuissa kansainvälisissä lehdissä. Radiologian klinikan tiedonsiirtoverk-

koa on rakennettu ATM-pohjaiseksi, mikä mahdollistaa suurten kuvamäärien siirron

ja varastoinnin. Klinikalla on kiinteät yhteydet magneettitutkimuksen johtaviin kes-

kuksiin Yhdysvalloissa (MGH NMR Center, Massachusetts General Hospital,

Harvard Medical School, Boston ja Department of Radiology, UCSF, San Francisco).


Sisätautien klinikka

Prof. Matti Tikkanen, dos. Lauri Toivonen, LT Markku Mäkijärvi, vs. apul. prof.

Markku Nieminen, LL Petri Korhonen, LL Lasse Oikarinen, LL Heikki Swan,

LL Ilkka Tierala, LKT Matti Viitasalo

HYKSin sisätautien klinikka on keskittänyt opetuksen, tutkimuksen ja kliinisen toi-

mintansa kardiologiaan. Klinikan käytössä on maamme suurin potilastutkimuksiin so-

veltuva sydämen katetrointilaboratorio. Valmiina on kolme kardioangiografista tutki-

mushuonetta, elektrofysiologinen (rytmihäiriöiden) tutkimuslaboratorio, sydämen iso-

tooppitutkimuslaboratorio sekä menetelmät mm. sydämen ultraäänitutkimukseen ja

EKG:n pitkäaikaisrekisteröintiin. Hoitoon on käytettävissä sydäninfarktipotilaiden ja

muiden sydänpotilaiden valvontayksiköt. Sydäntutkimusosastolla tehdään vuosittain

yli 2 000 sepelvaltimoiden varjoainekuvausta, 400 sepelvaltimoiden pallolaajennusta,

lähes 200 elektrofysiologista katetrointitutkimusta ja yli 100 katetriablaatiota.

Sisätautien klinikka yhdessä HYKSin rintakirurgian klinikan kanssa hoitaa

rytmihäiriöitä kirurgisesti ainoana keskuksena maassamme. Kirurgisia hoitoja ovat

rytmihäiriötä aiheuttavan rakenteen poisto sydämestä ja sisäisten, rytmihäiriökoh-

tauksen hoitavien laitteiden (defibrillaattorien) asennus potilaalle.

MKG:n kannalta edellä mainitut invasiiviset menetelmät ovat ensiarvoisen tärkeitä.

Magnetokardiografisia menetelmiä kehitetään juuri sen tyyppisten rytmihäiriöiden

tutkimukseen kuin mitä toimenpiteisiin osallistuvilla potilailla esiintyy (kts. s. 32). In-

vasiiviset tutkimus- ja hoitomenetelmät tarjoavat vertailupohjan kehitettäville mag-

netokardiografisille menetelmille.

Sisätautien klinikan muita keskeisiä kardiologian alueita ovat sydämen vajaatoimin-

nan tutkimus, sydämensiirtoon liittyvä toiminta, sepelvaltimotaudin invasiivinen tut-

kimus ja sen riskitekijöiden tutkimus.


Lastenneurologian klinikka, Lastenlinnan sairaala

Ylilääkäri Marja-Liisa Granström, LKT Ritva Paetau

Lastenlinnan sairaalan on omistanut kuntainliitto, johon kuuluvat useimmat HYKS-

piirin kunnat sekä muita kuntia eri puolilta Suomea. Sairaalassa on Helsingin yli-

opiston Lääketieteellisen tiedekunnan lastenneurologian ja lastenpsykiatrian profes-

suurit ja ao. alojen laajat osastoryhmät. Lastenneurologian klinikan sisällä toimii epi-

lepsiayksikkö, joka vastaa lapsuusiän epilepsian erityistason tutkimuksista ja hoidosta

sekä suunnittelee valtaosan lasten epilepsiakirurgisista hoidoista Suomessa. Vuoden

1997 alussa Lastenlinnan sairaala toimintoineen siirtyi osaksi HYKSiä.


Kliinisen neurofysiologian osasto, Kuopion
yliopistollinen sairaala

LKT Jari Karhu ja ylilääkäri, dos. Juhani Partanen

Kuopion yliopistollisessa sairaalassa toimiva kliinisen neurofysiologian osasto on ko-

ko sairaalaa palveleva yksikkö. Palvelujen tuottamisen lisäksi yksikkö on myös tie-

teellisesti aktiivinen.

MEG-tutkimukset ovat keskittyneet skitsofreniapotilaiden tutkimuksiin yhteistyössä

Niuvanniemen sairaalan kanssa sekä epileptisen toiminnan kartoittamiseen epilepsia-

kirurgisilla potilailla. Näille lapsille tehdään sekä spontaanin MEG-toiminnan tutki-

musta että ERP-rekisteröintejä. Terveillä verrokeilla tehdyillä mittauksilla hiotaan op-

timiparadigmoja epilepsiakirurgisten potilaiden tutkimista varten.

Kuopion yliopiston oikeuspsykiatrian klinikka
(Niuvanniemen sairaala)

Prof. Jari Tiihonen, emeritusprof. Panu Hakola, dos. Heikki Vartiainen, LL Markku

Eronen

Niuvanniemen sairaalassa sijaitsevassa Kuopion yliopiston oikeuspsykiatrian klini-

kassa on Suomen ainoa oikeuspsykiatrian professuuri, ja klinikka on Suomen suurin

alan tutkimusta, opetusta ja hoitoa tarjoava yksikkö. Sairaalassa on hoidettavana noin

250 potilasta, mikä on yli puolet kaikista Suomen oikeuspsykiatrista hoitoa tarvit-

sevista potilaista. Vuosittain sairaalassa tehdään noin 90 mielentilatutkimusta, mikä

on noin kolmannes kaikista Suomessa tehdyistä.

Oikeuspsykiatrian klinikan tutkimustoiminta on suuntautunut epidemiologiseen, neu-

rofysiologiseen, farmakologiseen ja psykoterapiaa ja kuntoutusta koskevaan tutki-

mukseen. Vuonna 1993 klinikan kansainvälisten julkaisujen impact-keskiarvo oli

Kuopion yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan korkein. Vuonna 1996 impact-kes-

kiarvo oli 4,7. Vuonna 1995 julkistetussa Suomen Akatemian arvioinnissa Niuvan-

niemen sairaala oli yksi kahdesta parhaimmat arviot saaneista psykiatrian alan

tutkimuslaitoksista Suomessa.


Albert Einstein College of Medicine, New York

Dr. Gregory Simpson, TkT Seppo Ahlfors, M.Sc. John Foxe

Dynaamisen aivokuvantamisen laboratorio (Dynamic Brain Imaging Laboratory,

Brainlab) tutkii 64-kanavaisella EEG:llä ihmisaivojen niitä mekanismeja, joihin ha-

vainnot ja kognitiiviset funktiot perustuvat. Ihmisestä saatuja tuloksia voidaan verrata

apinoilta invasiivisesti saataviin tarkempiin neurofysiologisiin mittaustuloksiin.

Meneillään olevissa hankkeissa tutkitaan ihmisen ja apinoiden auditorista ja visuaa-

lista prosessointia, kielellisen kehityksen neurofysiologista perustaa vastasyntyneillä

ja lapsilla sekä aivovaurioiden vaikutusta kielellisiin toimintoihin. Tutkimusohjel-

maan kuuluu sekä visuaalinen että auditorinen tarkkaavaisuus. BESA-ohjelmalla

saadut EEG-paikannustulokset sijoitetaan MRI-kuviin tutkittaessa mm. kognitiivisiin

toimintoihin vaikuttavia häiriöitä kuten dementiaa ja skitsofreniaa.


Massachusetts General Hospital, Boston

Dr. John W. Belliveau, William Kennedy, Dr. Ken Kwong, M.Sc. Arthur Liu, Dr.

Roger Tootell, Dr. Bruce Rosen

Massachusetts General Hospitalin / Harvard Medical Schoolin NMR-laboratorio on

viimeisten 14 vuoden aikana ollut yksi magneettitutkimuksen innovatiivisimmista tut-

kimuskeskuksista. Laboratorio julkaisi ensimmäisenä faasikontrastimagneettiangio-

grafiaperiaatteen jo yli kymmenen vuotta sitten. NMR-laboratorio on ollut keskei-

sessä asemassa erityyppisten varjoaineiden tutkimuksessa ja uraa uurtava pioneeri

huippunopean magneettikuvauksen kehittämisessä ja soveltamisessa. Erityisesti mo-

net funktionaaliset magneettikuvaustekniikat on suurelta osalta kehitetty NMR-labo-

ratoriossa. Myös ensimmäiset aivojen aktivaatiotutkimukset suoritettiin siellä.

Politecnico di Milano, Italia

Prof. Ferdinando Grandori, Paolo Ravazzani, Gabriella Tognola, Dr. Jan Nilsson, Dr.

Marcela Panizza, DI Jarmo Ruohonen

Milanon teknillisessä korkeakoulussa on lääketieteellisen tekniikan osasto ja kansal-

lisen tutkimuskomitean (CNR) lääkintätekniikan yksikkö. Niistä jälkimmäistä johtaa

prof. Grandori. Magneettistimulaation alalla yksikössä tutkitaan erityisesti teoreettista

mallintamista ja verrataan teoriaa koetuloksiin mm. stimulaatiomekanismien ymmär-

tämiseksi. Kokeellista tutkimusta tehdään San Raffaele -sairaalan (prof. Comi,

Milano) ja Fondazione Clinica del Lavoron (Nilsson ja Panizza, Castel Goffredo)

kanssa. Muita tutkimuksen aloja ovat mm. otoakustiset emissiot, signaalinkäsittely ja

puheen motoriikan mallintaminen.


Neuromag Oy

Toimitusjohtaja, dos. Antti Ahonen, DI Juha Hämäläinen, dos. Matti Hämäläinen,

DI Matti Kajola, TkT Jukka Knuutila, DI Petteri Laine, tekn. yo. Matti Leiniö,

DI Lauri Parkkonen, DI Juha Rantala, TkT Juha Simola

Vuonna 1989 perustettu Neuromag Oy hyödyntää Teknillisessä korkeakoulussa ja

VTT:llä kehitettyä suprajohtavuuteen perustuvaa huipputekniikkaa ja kehittää sitä

edelleen kansainvälisille markkinoille soveltuvaksi. Laitteiston kotimaisuusaste on

noin 80 %; vain tietokoneet on hankittu ulkomailta. Mittausanturit ja niiden optimoi-

miseksi tarvittava teoreettinen osaaminen on kehitetty TKK:n kylmälaboratoriossa

Otaniemessä.

Neuromag-122 -laitteen edustajana Aasiassa ja Ruotsissa toimii Elekta Instrument AB

sekä USA:ssa, Saksassa ja Isossa Britanniassa Picker International, Inc. MEG-laittei-

den asennuskanta oli vuoden 1996 lopussa kahdeksan laitetta, joista kaksi on Suomes-

sa, kolme Japanissa, kaksi Saksassa ja yksi Yhdysvalloissa. Lisäksi BioMagissa on

67-kanavainen MKG-laite.

Neuromag Oy:n päärooli on olla MEG- ja MKG-laitteiden instrumenttivalmistaja. Pe-

rustutkimus ja kliinisiin sovellutuksiin tähtäävä työ tehdään valtaosin laitteita käyttä-

vien ryhmien toimesta. Tärkeässä asemassa tämän toimintamallin toteuttamisessa on

BioMag-laboratorion ja Neuromag Oy:n välinen yhteistyösopimus, jonka puitteissa

kehitetään mm. kliinisiä mittausprotokollia ja kehitetään edelleen potilaskäsittelyru-

tiineja. Neuromagilla on lisäksi käynnissä yhteistyöprojektit Otaniemessä, Düssel-

dorfissa (Saksa) ja Albuquerquessa (New Mexico, USA) toimivien tutkimusryhmien

kanssa.

BioMagin ja Neuromagin yhteistyösopimuksen nojalla Neuromag käyttää laboratori-

on laitteistoa asiakkaidensa laitteistokoulutuksessa. Toimintavuoden aikana BioMag-

laboratoriossa järjestettiin yksi huoltoinsinöörikurssi ja uuden ohjelmiston koulutus-

tilaisuus BioMagin käyttäjille. Lisäksi järjestettiin Neuromagin tiloissa sovellusse-

minaari MEG:n roolista gliooma-potilaiden leikkaushoidossa. Tilaisuuteen osallistui

BioMagin sekä HYKSin Neurokirurgian ja Radiologian klinikoiden edustajia.

Euroshield Oy

Toimitusjohtaja Lasse Sohlström, ins. Mikko Keippi, Pasi Mäkitalo, DI Mika

Paavola, ins. Martti Perälä ja Kari Pöllänen

Euroshield Oy on Eurassa toimiva sähkömagneettiseen suojaukseen erikoistunut yri-

tys, jonka toimenkuvaan kuuluvat suojattujen tilojen ja komponenttien suunnittelu,

valmistus, myynti ja asennus sekä häiriömittausalan laite- ja järjestelmämyynti.

BioMag-laboratorion magneettisesti suojattu huone (MSH) oli Euroshield Oy:lle uusi

onnistunut aluevaltaus.


Vierailut


Laboratorioesittelyt

Kuopion yliopistollisen sairaalan Kliinisen neurofysiologian osaston koulutus- ja tu-

tustumismatkalaiset (18 henkilöä) vierailivat BioMag-laboratoriossa 3.5.1996 ylilää-

käri Juhani Partasen johdolla.

Prof. Jorma Routti vieraili BioMag-laboratoriossa 31.5.1996.

Helsingin yliopiston uudeksi rehtoriksi valittu prof. Kari Raivio vieraili BioMag-labo-

ratoriossa 19.6.1996.

Bill Black ja Chris Haupt (Biomagnetic Technologies, Inc., San Diego) vierailivat la-

boratoriossa 5.8.1996.

Pääsihteeri Sakari Karjalainen (Suomen Akatemia) vieraili BioMag-laboratoriossa

14.8.1996.

Prof. Heikki Lyytinen (Jyväskylän yliopisto) kollegoineen vieraili BioMagissa

20.8.1996.

Waseda-yliopiston (Tokio) rehtori, prof. Kakayasu Okushima puolisoineen ja seuruei-

neen vieraili BioMag-laboratoriossa 30.8.1996.

EU:n Biomed2-ohjelmaan kuuluvan COBRAIN-hankkeen (kts. s. 25) osallistujalabo-

ratorioiden edustajat vierailivat BioMag-laboratoriossa 10.9.1996.

Pääjohtaja Reijo Vihko (Suomen Akatemia), seurassaan Prof. Martti Kekomäki

(HYKS) ja Prof. Pekka Karma (HYKS), vieraili BioMag-laboratoriossa 7.11.1996.

Lääketieteellisen tekniikan arviointiryhmä vieraili BioMag-laboratoriossa 27.11.1996.


Vierailijat

Dirk Heslenfeld

John Patrick

Amsterdamin yliopisto, Alankomaat

Picker International, Ohio, USA

15.11.1995-27.1.1996

22.1.

John Connolly

Raymond Rau

  1. Yamada

Seppo Ahlfors


Carol Krumhansl

Patrick May

David Woods

  1. Wang

Steven Otto

Carles Escera

William Black

Maria Dolors Polo

Shlomo Bentin

Olivier Bertrand

Stuart Butler


Leon Deouell

Marie-Helene Giard

Carles Grau

Dominique Morlet

Erich Schröger

Christian Wolff

Yoshio Imahori

Tsukasa Kusuki

Yoshio Ohmori

Satoshi Ueda

John W. Belliveau

Snoe Indrasuksri

Roongtam Ladpli

Colin Brown


Maria Jaramillo

Dalhousien yliopisto, Halifax, Kanada

Elekta Instrument AB, Tukholma, Ruotsi

Elekta Mansson K.K., Tokio, Japani

Albert Einstein College of Medicine,

New York, USA

Cornellin yliopisto, Ithaca, USA

King´s College London, Englanti

Kalifornian yliopisto, Davis, USA

Pekingin neurokirurginen instituutti, Kiina

Elekta Mansson K.K., Kobe, Japani

Barcelonan yliopisto, Espanja

BTi, San Diego, USA

Barcelonan yliopisto, Espanja

Hebrew University of Jerusalem, Israel

Lyon INSERM, Ranska

Burdenin neurologinen instituutti, Bristol,

Englanti

Hebrew University of Jerusalem, Israel

INSERM, Lyon, Ranska

Barcelonan yliopisto, Espanja

Lyon INSERM, Ranska

Münchenin yliopisto, Saksa

Münchenin yliopisto, Saksa

Kioto Prefectural University, Japani

Kioto Prefectural University, Japani

Kioto Prefectural University, Japani

Kioto Prefectural University, Japani

Massachusetts General Hospital, USA

Bangkok General Hospital, Thaimaa

Bangkok General Hospital, Thaimaa

Max Planck Institute for Psycholinguistics,

Hollanti

University of New South Wales, Sydney,

25.1.-14.2.

29.1.

29.1.

7.3.


15.3.

1.-24.6.

14.-25.6.

20.6.

27.6.

27.7.-20.9.

5.8.

1.-23.9.

10.9.

10.9.

10.9.


10.9.

10.9.

10.9.

10.9.

10.9.

10.9.

14.9.

14.9.

14.9.

14.9.

16.-27.9.

16.9.

16.9.

21.-28.9.


1.10.

Australia

VA Medical Center, New Mexico, USA

VA Medical Center, New Mexico, USA

Oregonin yliopisto, USA

INSERM, Lyon, Ranska

Hebei Provincial Hospital, Kiina

Cinemag, Madrid, Espanja

Cinemag, Madrid, Espanja

Rooman yliopisto, Italia

Cinemag, Madrid, Espanja

Cinemag, Madrid, Espanja

Pietarin aivotutkimusinstituutti, Venäjä

Pietarin aivotutkimusinstituutti, Venäjä

Pietarin aivotutkimusinstituutti, Venäjä


Free University of Berlin, Saksa

Nijmegenin katolinen yliopisto, Hollanti

Bathin yliopisto, Englanti

Bathin yliopisto, Englanti

Yoshio Okada

Jeffrey Lewine

Helen Neville

Blaise Yvert

Wu Yujing

  1. Maestu-Unturbe
  1. Gómez-Utrero

Livio Narici

Roberto Pinjero

Fatima Navarro

Andrei Sevostianov

Juri Poliakov

Olga Poliakov


BIRCH-vieraat

  1. Endt
  1. Oostendorp
  1. Budgett
  1. Stedman

J.-P. Didon

  1. Trahms
  1. Reinhardt
  1. Fenici


Uwe Tenner

  1. Fetsch
  1. Brauer
  1. Lafer

P.-J. Reissman

  1. Magnin

Rudi Hoekema

15.-22.10.

22.10.

4.-7.11.

4.11.

12.11.

16.11.

16.11.

22.11.

27.11.

27.11.

12.-14.12.

12.-14.12.

12.-14.12.


29.2.-20.9.

13.-17.3.

18.3.-13.4.

18.-31.3., 5.-23.11.

Compiegnen teknillinen korkeakoulu, Ranska19.3.-15.8.

PTB Berlin, Saksa


Münsterin yliopisto, Saksa

Rooman katolinen yliopisto, Italia


Ilmenaun teknillinen korkeakoulu, Saksa

Münsterin yliopisto, Saksa

Ilmenaun teknillinen korkeakoulu, Saksa

Grazin teknillinen korkeakoulu, Itävalta

INSA Lyon, Ranska

INSA Lyon, Ranska

Nijmegenin katolinen yliopisto, Hollanti

20.-24.3., 13.-19.6.,

22.11.

4.-14.4., 10.11.-19.12.

21.-28.4., 22.-28.6.,

20.11.-4.12.

30.4.-31.7., 1.10.-19.12.

4.-14.6.

5.-8., 13.-15.6.

18.6.-18.7.

7.7.-15.12.

7.-11.12.

9.-14.12. (NEMY)

Lisäksi laboratoriossa on vieraillut useita kotimaisia tutkijoita.


Tutkijakoulu

Suomen Akatemian rahoittama tutkijakoulu Funktionaalinen kuvaaminen lääke-

tieteessä
toimii BioMag-laboratorion yhteydessä. Tutkijakoulun toimintaa ohjaa labo-

ratorion johtoryhmä; tutkijakoulun vastaava johtaja on prof. Toivo Katila.

Tutkijakoulun opiskelijoille on asetettu tavoitteeksi tohtorin tutkinto neljän vuoden

kuluessa opintojen aloittamisesta. Opiskelun tärkein osa on varttuneempien tutkijoi-

den ohjauksessa tehtävä tutkimustyö, jonka tavoitteena on vähintään 5 kansainvälisiin

julkaisusarjoihin hyväksyttyä julkaisua ja niiden perusteella laadittava väitöskirja.

Tutkijakouluun liittyen on järjestetty erikoiskursseja (kts. s. 20) ja opastusta uusien

mittausmenetelmien käytössä.


Väitöskirjatyön valvojat

Prof. Matti Karjalainen

Prof. Toivo Katila

Prof. Risto Näätänen

Prof. Jorma Palo

Prof. Raimo Sepponen

TKK, Akustiikan laboratorio

TKK, Lääketieteellisen tekniikan laboratorio

HY, Kognitiivisen aivotutkimuksen yksikkö

HYKS, Neurologian klinikka

TKK, Sovelletun elektroniikan laboratorio

Prof. Carl-Gustaf Standertskjöld-

Nordenstam

Prof. Matti Tikkanen

HYKS, Röntgen

HYKS, Sisätautien klinikka

Väitöskirjatöiden ohjaajat

Dos. Kimmo Alho

Dos.Hannu Aronen

Dos.Timo Erkinjuntti

Dos.Pauli Hekali

HY, Kognitiivisen aivotutkimuksen yksikkö

HYKS, Röntgen

HYKS, Neurologian klinikka

HYKS, Röntgen

TKK, Lääketieteellisen tekniikan laboratorio

BioMag / Jorvin Sairaala

BioMag

HYKS, kipupoliklinikka

TKK, Lääketieteellisen tekniikan laboratorio

HYKS, Neurologian klinikka

BioMag / HYKS, Sisätautien klinikka

TKK, Informaatiotekniikan laboratorio

VTT, Graafinen tekniikka

TkT

Panu Helistö

LKTJuha Huttunen

Dos. Risto Ilmoniemi

Dos. Eija Kalso

TkT

Jukka Nenonen

LKTRisto Roine

Dos.Lauri Toivonen

TkT

Ari Visa

Dos.Juha Ylä-Jääski

Tutkijat

Vuonna 1996 tutkijakoulussa toimivat seuraavat väitöskirjatyötään päätoimisesti teke-

vät tutkijat, joista Suomen Akatemian tutkijakoulurahoitusta ainakin osan ajasta saa-

neet on merkitty tähdellä:

Tutkimusala

MEG / fMRI

EEG / MEG

EEG / MEG

EEG / MEG / fMRI

Ohjaaja

Ilmoniemi

Alho

Näätänen

Näätänen

Valvoja

Karjalainen

Näätänen

Näätänen

Näätänen

Sepponen

Palo

Minna Huotilainen

Teija Kujala

Juha Lavikainen

Janne Sinkkonen
*

Juha Virtanen

Heidi Wikström
*

Marikka Purola-Löfstedt

Helena Hänninen

Petri Korhonen
*

Juha Montonen*

Lasse Oikarinen

Mika Paavola
*

Kim Simelius

Ilkka Tierala

Antti Korvenoja
*


Kirsi Lauerma *

Riitta Mäntylä *

Jarmo Ruohonen

Jyrki Lötjönen

Hanna Pohjonen

Eero Salli

Outi Sipilä
*

MEG / EEG / fMRI /MagstimIlmoniemi

MEG

MEG

MKG / EKG

MKG / EKG

MKG / EKG

MKG / EKG

MKG / EKG

MKG / EKG

MKG / EKG

fMRI / MEG


fMRI / MKG

fMRI

Magstim

Kuvankäsittely

Kuvankäsittely

Kuvankäsittely

Kuvankäsittely

Huttunen, Ilmoniemi

Kalso, Ilmoniemi, Aronen

Toivonen

Toivonen

Helistö

Toivonen

Nenonen

Nenonen

Toivonen

Aronen, Ilmoniemi


Aronen, Hekali

Erkinjuntti, S-N

Ilmoniemi

Ylä-Jääski

Visa, Ylä-Jääski

Aronen, Ylä-Jääski

Visa, Ylä-Jääski

Tikkanen

Tikkanen

Katila

Tikkanen

Katila

Katila

Tikkanen

Standertskjöld-

Nordenstam

Standertskjöld-N.

Standertskjöld-N.

Katila

Katila

Katila

Katila

Katila

Esitelmätilaisuudetjatieteelliset
seminaarit


Tutkijakoulun seminaarit

Tutkijakoulun Funktionaalinen kuvaaminen lääketieteessäopetukseen kuuluu kurs-

seja TKK:lta ja Helsingin yliopistosta. Sen lisäksi järjestetään erikoiskursseja tutkija-

koulun erikoistarpeita varten. Risto Ilmoniemi järjesti kertomusvuonna seminaarisar-

jan, jossa käsiteltiin mm. meneillään olevia tutkimushankkeita.

7.3.


21.3.


11.4.


25.4.

9.5.


23.5.


6.6.


25.9.

15.10.

22.10.


7.11.


14.11.


28.11.


5.12.


12.12.

Leena Sipilä

Arja Ilomäki


Seppo Ahlfors


Risto Ilmoniemi


Iiro Jääskeläinen


Minna Huotilainen


Matias Palva

Dirk Heslenfeld

Janne Sinkkonen

Juha Lavikainen

Teija Kujala

Antti Korvenoja

Juha-Pekka Vasama

Antti Korvenoja

Jack Belliveau

Yoshio Okada

Jeffrey Lewine

Yoshio Okada

Minna Huotilainen and

Risto Ilmoniemi

Blaise Yvert

Risto Ilmoniemi

Minna Huotilainen

Riccardo Fenici

Mika Paavola

Uwe Tenner


Katja Grönros


Klaus Linkenkær-Hansen

MEG on JNCL patients (tentative)

A New Oracle based medical equipment

management system of HYKS

Combined MEG, EEG, and fMRI studies of

the visual processing in the human brain

LORETA and other inverse problem approaches


Effects of naltrexone and ethanol on auditory

evoked responses

Studying topographical cortical

representations: ampliotopy

fMRI results

Non-spatial attention in MEG and EEG

Resource allocation in auditory sensory memory

Determinants of MMN

Blindness and brain plasticity

Travel report (Japan)

Hearing disorders and MEG

Comparison of MEG and fMRI

Multimodal imaging of the brain

Genesis of MEG, part 1

Clinical magnetoencephalography

Genesis of MEG, part 2


Rehearsal for thesis defence, part 1

Realistic modeling for EEG

Information for graduate school students

Rehearsal for thesis defence, part 2

MCG pacing studies

High-level magnetic shielding

MCG and ECG measurements with a physical

thorax phantom

Algorithms for source localization with a

multichannel cardiomagnetometer

Evolution in brain science

Tutkijakoulun pikkujouluseminaari

Jo perinteeksi muodostunut joulunalusseminaari pidettiin 22.11. Suitialla. Tilaisuu-

dessa käytiin läpi biomagnetismin uusimpia kehityssuuntia.

Minna Huotilainen

Eero Salli

Jukka Nenonen

Klaus Linkenkær-Hansen

Risto Ilmoniemi

Jarmo Ruohonen

Juha Virtanen

Lauri Parkkonen

Antti Korvenoja

Jyrki Ahveninen

Mari Tervaniemi

Panu Takala

Kim Simelius


Pierre-Jean Reissman

Lutz Reinhardt

Dissertation rehearsal, part 3

Image processing for MEG and fMRI

MCG source modelling aspects

High-Tc magnetometers

Multichannel magnetic stimulator project

Coil optimization for magnetic stimulators

EEG in connection with magnetic stimulation

New Neuromag software

Combination of MEG and fMRI

MEG findings in alcoholism

COBRAIN: Towards clinical use of the MMN

Stress MCG and ECG

Clinical localization of ventricular tachycardia by

body-surface potential mapping

Multimodal cardiac imaging

Classification of infarction locations by LVQ

Muut esitelmät ja konferenssiesitykset


10th Int. Conference on Biomagnetism, Santa Fe, New Mexico, 16.-21.2.1996

BioMag-laboratorio oli näkyvästi esillä tässä 2-3 vuoden välein pidettävässä alan tär-

keimmässä konferenssissa. Esitimme yhteensä 15 posteria (kts. s. 40). Seppo Ahlfor-

sin ym. tutkimus "Spatiotemporal imaging of human cortical areas selective to visual

motion" valittiin sessioon Hot topic presentations. Lisäksi Markku Mäkijärvi oli pu-

heenjohtajana istunnossa Workshop on Clinical MCG.

Ehdotuksestamme Helsinki äänestettiin vuoden 2000 biomagnetismikonferenssin pi-

topaikaksi.


King´s College London, Englanti, 15.3.1996

Hannu Tiitinen, esitelmä: Memory mechanisms and event-related potentials.


Suomen neurologisen yhdistyksen koulutuspäivä "Epilepsia ja sen hoito", Turku,
15.3.1996

Ritva Paetau, esitelmä: MEG.

Fysiikan päivät, Espoo, 21.-23.3.1996

Toivo Katila, kutsuttu esitelmä: Biomedical engineering.

Pekka Kahri, esitelmä: Towards programmable multichannel magnetic brain

stimulation: a two-channel prototype.


Workshop on Multimodal Neuroimaging, Tokio, Japani, 13.-14.5.1996

Antti Korvenoja, esitelmä: Multimodal imaging of somatosensory system.


Radiologian koulutusohjelma, Turku, 15.5.1996

Hannu Aronen, esitelmä: MEG.


The Sixth International Congress on Neuronal Ceroid-Lipofuscinoses,
Gustavelund,
8.-11.6.1996

Leena Sipilä, kutsuttu esitelmä: Functional imaging studies in juvenile neuronal

ceroid lipofuscinosis.


Kansainvälinen radiologiakonferenssi, Peking, Kiina, 9.-13.6.1996

Carl-Gustaf Standertskjöld-Nordenstam, esitelmä: fMRI and MEG in clinical brain

studies.


Nordic Acoustical Meeting, Helsinki, 12.-14.6.1996

Minna Huotilainen, esitelmä: MEG and fMRI imaging of the human auditory cortex.

Minna Huotilainen, esitelmä: A study of auditory temporal fine resolution by using

short Bark-FAMlet clicks.


The 25th Meeting of the Scandinavian Neuropediatric Society, Maarianhamina,
12.-16.6.1996

Ritva Paetau, esitelmä: MEG in the diagnosis of epilepsy.


8th World Congress of IOP, Tampere, 25.-30.6.1996

Dirk Heslenfeld, esitelmä: Visual feature processing and nonspatial attention: a

combined MEG-EEG analysis.

Sähkömagnetiikka 96, Jyväskylä, 2.8.1996

Risto Ilmoniemi, esitelmä: Magneettisen aivostimulaattorin optimoinnista.


XXVII Annual Meeting of the European Society of Cardiology, Birmingham, Englanti, 25.-
29.8.1996

Petri Korhonen, esitelmä: Criteria for magnetocardiographic late fields in post-

infarction arrhythmia risk assessment.

XXV General Assembly of the International Union of Radio Science, Lille,
Ranska, 28.8.-9.9.1996

Toivo Katila, kutsuttu esitelmä: Recent advances in SQUID technology and

biomagnetic measurements.


German-Finnish Radiological Symposium, Kuopio, 30.8.1996

Hannu Aronen, esitelmä: Combined fMRI and MEG in clinical brain studies.


Tiedekeskus Heureka, Vantaa, 1.9.1996

Kimmo Alho, yleisöluento: Tarkkaavaisuuden vaikutus aivotoimintoihin.


First project meeting of the European COBRAIN collaboration, Hyvinkää, 7.-10.9.1996

Eero Pekkonen, esitelmä: Sensory memory in normal ageing and in Alzheimer's

disease.


Aivoriihi "MEG:n rooli aivokasvainleikkausten esisuunnittelussa", Helsinki, 17.9.1996

Antti Ahonen, esitelmä: Neuromagin MEG-strategia kliinisissä sovellutuksissa.

Hannu Aronen, esitelmä: Radiologian osaston puheenvuoro.

Risto Ilmoniemi, esitelmä: Kliininen työ BioMagissa, yleiskatsaus.

Juha Jääskeläinen, esitelmä: MEG-tiedon käyttö leikkausten esisuunnittelussa.

Antti Korvenoja, esitelmä: Aivoleikkauksia tukevat MEG-mittaukset BioMagissa.


VIII kliinisen neurofysiologian päivät, Kuopio, 19.-21.9.1996

Risto Ilmoniemi, kutsuttu esitelmä: Kuvantamismenetelmien yhdistäminen sairaa-

lassa.


Information Theory and the Brain II, Newquay, Englanti, 30.9.1996

Janne Sinkkonen, esitelmä: Information theory determines optimal resource allocation

for simple environments: the principle and some experimental MEG support


1st Jena Biomagnetism Workshop / 3rd Int. Hans Berger Congress, Jena, Saksa,
3.10.1996

Risto Ilmoniemi,kutsuttu esitelmä: Magnetoencephalography in clinical environment.

Markku Mäkijärvi, kutsuttu esitelmä: Clinical chance and application of MCG.


Workshop on Magnetic Stimulation, Amsterdam, Alankomaat, 30.10.1996

Risto Ilmoniemi, kutsuttu esitelmä: Relations between magnetic stimulation and

MEG/EEG.

Jarmo Ruohonen, kutsuttu esitelmä: Multichannel magnetic stimulation: Improved

stimulus targeting.

Suomen neurologian yhdistys, täydennys- ja jatkokoulutustilaisuus, Helsinki, 15.11.1996

Eero Pekkonen,esitelmä: MEG ja MEG-paikantaminen.

Antti Korvenoja,esitelmä: EPI-kuvantamistuloksia.


Tiedekeskus Heureka, Vantaa, 16.11.1996

Risto Ilmoniemi, yleisöluento: Aivojen sähkö- ja magneettikentät.


Väitöstilaisuus

PsK Teija Kujala väitteli tohtoriksi Helsingin yliopistossa 6.11.1996 vastaväittäjänään

Prof. Helen Neville (Univ. of Oregon). Väitöskirja, jonka kaksi osajulkaisua perustuu

BioMagissa tehtyihin mittauksiin, on nimeltään "Brain plasticity shown by the

processing of auditory and somatosensory information in blind humans".


BioMag tiedotusvälineissä

Antti Ahonen, Anne Lehtokoski ja Eero Pekkonen kertoivat Neuromag Oy:stä ja

BioMag-laboratorion tutkimuksista kahdessa radio-ohjelmassa kesällä 1996.

Akatemiaprofessori Risto Näätänen esitteli MTV-3 kanavan MTV-Akatemia ohjel-

massa mm. BioMagissa tehtyjen mittausten tieteellisiä tuloksia 27.10.1996.

Risto Ilmoniemi esiintyi MTV:n Huomenta Suomi -lähetyksessä 15.11.1996.

Tutkimushankkeet


Kognitiivinen aivotutkimus


Kognitiivisen aivotutkimuksen yksikkö (HY), Radiologian klinikka


Aisti-informaation prosessoinnin ja tarkkaavaisuuden mekanismeja aivoissa pyritään

selvittämään mittaamalla aivotoimintaa kontrolloiduissa ääniympäristöissä koehenki-

lön suorittaessa tarkoin määrättyä tehtävää. Erityisen mielenkiinnon kohteena on ns.

poikkeavuusnegatiivisuus (mismatch-vaste, MMN), jonka avulla voidaan tutkia sen-

sorisen muistin ja tahattoman (automaattisen) tarkkaavaisuuden aivomekanismeja.


COBRAIN

Prof. Risto Näätäsen johtaman Kognitiivisen aivotutkimuksen yksikön (HY) organi-

soimalle yhteishankkeelle myönnettiin EU:n neljännen puiteohjelman Biomed2-oh-

jelmasta noin puoli miljoonaa ECUa. Hankkeessa hyödynnetään erityisesti Näätäsen

keksimää MMN-vastetta ja kehitetään standardoituja noninvasiivisia testejä ihmisai-

vojen kognitiivisten funktioiden tutkimuksiin sekä potilailla että terveillä koehenki-

löillä. COBRAIN-yhteistyöhön osallistuvat Kognitiivisen aivotutkimuksen yksikön li-

säksi BioMag-laboratorio, Barcelonan yliopisto, the Burden Neurological Institute

(Bristol), Hebrew University (Jerusalem), INSERM (Lyon) ja Münchenin yliopisto.


Samanaikainen EEG- ja MEG-rekisteröinti kuulovasteiden paikannuksessa

EEG:n ja MEG:n tiedetään tuottavan toisiaan täydentävää informaatiota, jota voidaan

hyödyntää kuulovasteiden lähdepaikannuksessa. Kahdeksalta terveeltä koehenkilöltä

mitattiin kuulovasteita standardeihin, poikkeaviin ja "yllättäviin" ärsykkeisiin, kuten

puhelimen hälytysääni. Vastaanvanlaisia kokeita on tehty myös yhteistyössä Amster-

damin yliopiston ja Kalifornian yliopiston (Davis) kanssa, joissa on pyritty selvittä-

mään sekä näkö- että kuuloärsykkeiden syntylähteitä.


Kallonsisäiset mittaukset ja MEG-lähdepaikannus

Yhteistyössä Pietarin aivotutkimusinstituutin kanssa on tehty MEG-mittauksia poti-

lailla, joilla on aivoista suoraan onnistuttu mittaamaan kuuloärsykkeiden synnyttämiä

MMN- ja P3a-vasteita. Kallonsisäisten mittauksien tuloksia voidaan näin verrata

MEG:n avulla suoritetun lähdepaikannuksen tuloksiin.


Kielispesifit aivojen kuulovasteet

Aivojen kielispesifistä havaitsemista on tutkittu esittämällä sekä suomenkielen että

vironkielen vokaaleja syntyperäisille suomalaisille ja virolaisille ja mittaamalla niiden

synnyttämiä vasteita. Suomen ja vironkielessä on muuten samat vokaalit, mutta

vironkielessä on yksi ylimääräinen vokaaliäänne. Ainoastaan virolaisilta mitatuissa

vasteissa poikkeavuusnegatiivisuus (magnetic mismatch negativity, MMNm) oli

suurentunut aivojen havaitessa /õ/-äänteen, kun taas suomelle ja virolle yhteiset

äänteet /ö/ ja /o/ tuottivat vastaavasti suurentuneet vasteet molemmissa kieliryhmissä.

Lisäksi äänne, joka ei kuulunut kummankaan kieliryhmän vokaaleihin tuotti

vastaavanlaisen pienen MMNm-vasteen. Suurentuneet vasteet heijastanevat oman

äidinkielen äänteille syntyneiden pitkäkestoisten muistijälkien aktivoitumista.

MMNm-vasteen tiedetään syntyvän pääasiassa kuuloaivokuorella, joten myös

kielispesifi aktiviteetti, jota MMN heijastaa, sijainnee kuuloaivokuorella tai sen välit-

tömässä läheisyydessä. Lisäksi MEG-mittaukset paljastivat, että kielispesifit vasteiden

muutokset ovat löydettävissä vain vasemmasta aivopuoliskosta.


Kielellisen informaation prosessointi

Kertomusvuonna aloitettiin yhdessä vierailevan prof. John Connollyn kanssa

(Dalhousie University, Halifax, Kanada) puheen semanttisen merkityksen prosessoin-

nin aivomekanismien selvittäminen MEG-mittauksilla.


Informaatioteoria ja sensorinen kuulomuisti

Informaatioteorian soveltamista kuulomuistin piirteiden selittämiseen, erityisesti re-

surssiallokointiin piirreavaruudessa ja ajassa, tutkittiin teoreettisesti ja mittaamalla

MMN-vasteita. Aikariippuvia ärsykesarjoja käyttämällä on mahdollista pureutua ääni-

ympäristön dynaamisten säännönmukaisuuksien representointiin aivoissa. Tutkimuk-

sen tuloksia on julkaistu kansainvälisessä tieteellisessä lehdessä (Sinkkonen ym.,

1996).


Yhteistyö King´s College Londonin kanssa

Poikkeavuusnegatiivisuus (MMN) käsitetään yleensä informaationprosessoinnin ter-

mein, so. sensorisen muistin toiminnan ja automaattisen muutoksenhavaintomeka-

nismin kautta. Yhteistyössä selvitetään matemaattisen mallinnuksen avulla MMN:n

mahdollisia syntymekanismeja, ts. miten kuuloaivokuori synnyttää MMN:n taustalla

olevan sensorisen muistijäljen ja millaisten fysiologisten prosessien avulla ympäristön

muutokset havaitaan. Mallinnuksessa analysoidaan sekä matemaattisesti että numee-

risin simulaatioin eri malleja MMN:lle, mm. lateraalisen inhibition ja adaptaation suh-

teen. Mallinnuksen tuottamat ennusteet testataan kokeellisesti. Tavoitteena on tar-

kempi käsitys aivokuorella tapahtuvasta kuuloärsykkeiden prosessoinnista.


Aivojen muovautuvuus

Aivojen muovautuvuutta tutkittiin esittämällä sokeille koehenkilöille ääniärsykkeitä ja

mittaamalla niiden synnyttämiä vasteita aktiivisessa ja passiivisessa tilanteessa. So-

keilla ne aivojen alueet, jotka näkevillä tarvitaan visuaalista informaatiota varten, ovat

vapaita käsittelemään muiden aistien välittämää tietoa. Tutkimusryhmä osoitti aivojen

pystyvän muuntumaan tällaisissa muovautumiselle suotuisissa olosuhteissa siten, että

aktiivista prosessointia vaativa kuuloinformaatio voi aiheuttaa aivotoimintaa myös

aiemmin näköaistin käyttöön varatuilla alueilla. Nämä tulokset saatiin koehenkilöillä,

jotka ovat sokeutuneet aikuisena. Aivot pystyvät siis siirtämään prosessoinnin koko-

naan uusille alueille. Näin voimakasta muovautumiskykyä ei ihmisaivoilla ole aiem-

min osoitettu vastaavassa vaiheessa, jossa muovautumisen herkkyyskausi, lapsuus, on

jo ohitettu. MEG-tutkimuksen tuloksia on esitelty kansainvälisessä psykofysiologian

alan kokouksessa (Kujala ym., 1996).

Vastasyntyneiden kuuloaisti

Lasten, vastasyntyneiden ja keskosten kuuloaistia on tutkittu ERP-menetelmällä kog-

nitiivisen aivotutkimuksen yksikössä jo useiden vuosien ajan. Koska neuvoloiden

kuulotutkimuksissa löydetään vain selvät kuulovammat, vastasyntyneiden kuuloaistia

on aiheellista tutkia luotettavamman ja monipuolisemman kuulontutkimusmenetel-

män löytämiseksi. MEG-tutkimukset tehtiin yhteistyössä Lastenklinikan lääkäreiden

kanssa. MEG:llä pyrittiin selvittämään, missä kohtaa aivoja herätevasteet syntyvät.

Pelkän EEG-mittauksen avulla lähteen paikannus on hankalaa, koska vastasyntyneen

kallon luut eivät vielä ole täysin sulkeutuneet, joten aikuisilla käytettävät moniker-

rospallomallit eivät sovellu lasten vasteiden analysoimiseen.


Kliininen psyko- ja neurofysiologia


Kognitiivisen aivotutkimuksen yksikkö (HY), Neurologian klinikka, Psykiatrian

klinikka, Radiologian klinikka, Kliinisen neurofysiologian osasto (Kuopion

yliopistollinen sairaala), Niuvanniemen sairaala (Kuopio)


Tyypillistä monille neurologisille sairauksille on kognitiivisten toimintojen häiriinty-

minen. Käyttämällä neurofysiologisissa perustutkimuksissa kehitettyjä MEG- ja EEG-

menetelmiä on psykofysiologisissa mittauksissa mahdollista saada uutta tietoa ko. sai-

rauksien vaikutuksista muistimekanismeihin, tarkkaavaisuuteen tai muihin aivojen

korkeampiin toimintoihin.


Alzheimerin tauti

Alzheimerin taudin vaikutusta kuuloärsykkeen käsittelyyn tutkittiin N100m-vasteita

mittaamalla. Havaittiin, että Alzheimerin tauti heikentää rinnakkaista kuuloärsykkeen

prosessointia aivohemisfäärien välillä verrattuna samanikäisiin terveisiin koehenki-

löihin. Samoilta potilailta ja verrokkiaineistolta on vuoden 1996 aikana mitattu

seuranta-aineistoa, jossa pyritään tarkastelemaan toisaalta ärsykesidonnaisen sähkö-

magneettisen toiminnan muutoksia taudin edetessä ja toisaalta korreloimaan näitä

muutoksia suoriutumiseen erilaisissa neuropsykologisissa testeissä.


Parkinsonin tauti

Parkinsonin taudin vaikutusta automaattiseen signaalinkäsittelyyn kuulojärjestelmässä

on tutkittu keräämällä mittausaineisto 14 potilaalta; tulosten analysointi on meneil-

lään.


Alkoholin käytön vaikutus kuulovasteisiin

Alkoholisteilla tehdyissä tutkimuksissa havaittiin terveisiin verrokkeihin verrattuna

lyhentyneet N1m- ja MMNm-huippuviiveet stimulaatiokorvan suhteen ipsilateraali-

selta aivokuorelta. Tämä löydös korreloi positiivisesti raittiusajan kestoon, ja negatii-

visesti juomishistorian pituuteen sekä katkaisuhoitojen määrään.


Skitsofrenia

19 skitsofreniapotilaan ja 20 terveen verrokin kuuloaivokuoren sijainti määritettiin

molemmilta aivopuoliskoilta paikantamalla N100m-vasteet MEG:n ja MRI:n avulla.

Verrokeilla oikeanpuoleinen kuuloaivokuori sijaitsi edempänä kuin vasen tai

aivopuoliskojen välillä ei ollut selvää eroa. Sen sijaan 32 %:lla skitsofreenikoista va-

sen kuuloaivokuori oli edempänä kuin oikea. Löydös vahvistaa hypoteesia, jonka mu-

kaan osalla skitsofreniapotilaista sairausprosessiin liittyy aivopuoliskojen epäsym-

metrian kehittymisen häiriintyminen sikiövaiheessa.


Kuulovaurioiden tutkimus

Korvaklinikka

MEG-menetelmä antaa oivan mahdollisuuden tutkia kuulojärjestelmän mukautumista

ja aivojen muovautumista erilaisiin kuulovaurioihin, sillä menetelmällä voidaan tutkia

tarkoin paikannettujen kuuloherätevasteiden käyttäytymistä kuulovaurion jälkeen.

Tutkimusta on tehty yhteistyössä dos. Jyrki Mäkelän (Sotilassairaala Tilkka) kanssa.


Akustikusneurinooma

Akustikusneurinooma on kuulohermon hyvänlaatuinen kasvain. Taudin oireina ovat

etenevä sensorineuraalinen kuulovika sekä korvien soiminen. Hoito on kirurginen.

Suomessa diagnosoidaan vuosittain noin 40 uutta tapausta. Tutkimuksen tarkoi-

tuksena on selvittää kuuloaivokuoren muotoutuvuutta potilailla, jotka ovat kuuroutu-

neet toispuoleisesti akustikusneurinooma-leikkauksen yhteydessä. Potilaiden tervee-

seen korvaan annettiin ääniärsykkeitä, joiden synnyttämien herätevasteiden muutoksia

mitattiin ajan funktiona puolen vuoden aikana. Kertomusvuonna tutkittiin 11 potilas-

ta.


Toispuoleinen synnynnäinen kuurous

Tutkimuksessa kartoitetaan kuuloaivokuorien toimintaa ja mahdollista muotoutuvuut-

ta synnynnäisessä toispuoleisessa sensorineuraalisessa kuuloviassa. Tutkituilla poti-

lailla havaittiin poikkeavat kuuloherätevasteet terveeseen korvaan annetulle äänelle.


Tinnitus

Tinnituksella tarkoitetaan korvien kroonista soimista, joka merkitsevästi häiritsee po-

tilaan elämää. Kertomusvuonna tutkittiin 5 tinnituspotilasta MEG:n avulla.


Muut kliiniset MEG-tutkimukset


Neurokirurgian klinikka, Neurologian klinikka, Lastenklinikka, Radiologian

klinikka, Kognitiivisen aivotutkimuksen yksikkö (HY), Lastenneurologian

klinikka (Lastenlinnan sairaala), Kliinisen neurofysiologian osasto (Kuopion

yliopistollinen sairaala)


Epilepsia

Epilepsiapotilaita on tutkittu sähköisten purkausten syntykohdan, ns. fokuksen paikan

määräämiseksi leikkaushoidon suunnittelua varten. Tämä on mahdollista mittaamalla

kohtausten välisten piikkipurkausten synnyttämiä magneettikenttiä ja paikantamalla

mittaussignaalien perusteella lähdealue.

Kertomusvuonna jatkettiin myös ärsykeherkkien epileptikoiden tutkimista MEG:llä.

Tällaisilla potilailla saattaa epilepsiakohtaus laueta esim. tietyistä näköärsykkeistä.

Kertomusvuonna selvitettiinkin epileptisten kohtausten ärsykemekanismeja ja leviä-

mistä erilaisilla näkö- ja tuntoärsykkeillä.

Seitsemältä Lastenlinnan epilepsiayksikön potilaalta mitattiin MEG-purkauksia epi-

leptisten aivoalueiden paikantamiseksi. Tuloksia käytetään kirurgisten toimenpiteiden

suunnitteluun ja eri epilepsiaoireistojen syntymekanismien tutkimiseen.


Epileptistyyppisten purkausten paikannus lasten erityisvaikeuksissa

Kertomusvuonna tutkittiin MEG:n avulla kolmen erityisvaikeuksista kärsivän Lasten-

linnan potilaan epileptistyyppistä aktiviteettia.


Tunto- ja liikeaivokuoren paikannus aivokasvainpotilailla

Kertomusvuonna tehtiin viidelle aivokasvainpotilaalle sensorisen ja motorisen aivo-

kuoren paikannus MEG:llä. Kahdella näista potilaista leikkaushoidosta luovuttiin

leikkaukseen liittyvän suureksi arvioidun halvaantumisriskin vuoksi. Kaksi potilasta

leikattiin. Näillä potilailla ei ilmaantunut leikkauksen jälkeen pysyvää motorista

hairiöta. Yhden potilaan kohdalla päädyttiin toistaiseksi seurantaan.


Aivoinfarktipotilaiden sensoriset ja motoriset herätevasteet

Tutkimukseen valitaan potilaita, jotka sairastuvat ensimmäiseen toispuoleiseen sen-

sorimotorisia aivoalueita vaurioittavaan infarktiin. Potilaiden medianus-hermon säh-

köisen stimulaation sekä etusormen liikkeen synnyttämät magneettiset herätevasteet

rekisteröidään yhden viikon sisällä ja 3 kk:n kuluttua sairastumisesta. Projektin tar-

koituksena on selvittää, muuttuvatko aivoissa ko. vasteet potilaan toipuessa osittain

tai täydellisesti infarktin aiheuttamista kliinisistä oireista. Tähän mennessä 30 poti-

lasta on mitattu ko. suunnitelman mukaisesti.

Potilaiden lisäksi on kerätty iältään ja sukupuoleltaan kaltaistettu verrokkiryhmä, 30

henkilöä joiden tutkimustuloksista on laadittu käsikirjoitus.


Enkefaliitti

Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, voidaanko MEG-mittauksella arvioida enke-

faliittipotilaan ennustetta. Kertomusvuoden aikana mitattiin 7 potilasta.


NCL

Neuronaalinen seroidi-lipofuskinoosi (NCL) on lapsuusiän perinnöllinen etenevä neu-

rodegeneratiivinen tauti, joka johtaa aivokudoksen muutoksiin ja surkastumiseen ja

lopulta ennenaikaiseen kuolemaan. Projektin tarkoituksena oli selvittää JNCL-taudin

vaikutuksia tuntoherätevasteisiin sekä MEG:n että fMRI:n avulla. Primaarisen tunto-

aivokuoren varhaisissa vasteissa havaittiin voimistumista taudin etenemisen myötä.

Lisäksi varianttia Jansky-Bielschowsky -syndroomaa sairastavia potilaita mitattiin, ja

heillä havaittiin huomattavasti suurentuneet somatosensoriset vasteet.

Migreeni

Projektissa pyritään osoittamaan migreeniin liittyvää aivosolujen yliärtyvyyttä MEG:n

avulla. Kertomusvuoden aikana rekisteröitiin aivojen taustatoimintaa ja näköheräte-

vasteita oktanttishakkiruudukkostimuluksella 5 aurallista migreeniä sairastavalta poti-

laalta.


Krooninen kipu

Krooniseen kipuun on havaittu liittyvän aivojen somatosensoristen alueiden plastisia

muutoksia. Kertomusvuonna tutkittiin tällaisia muutoksia selkäydinvammasta kärsi-

villä kipupotilailla. Sormien edustusalueet paikannettiin MEG:n avulla mittaamalla

sormien sähköisen stimulaation synnyttämiä varhaisia somatosensorisia vasteita.


Neuroleptien vaikutus aivojen sähkömagneettiseen spontaanitoimintaan

Yhdistetyillä MEG- ja EEG-tutkimuksilla pyritään määrittämään neuroleptien vaiku-

tus aivojen spontaaniin rytmiseen toimintaan ja paikantamaan nämä muutokset eri

aivoalueille. Tutkimuksen tuloksia käytetään apuna lääkehoidon vaikutuskohteiden

ja -mekanismien selvittämisessä. Lisäksi selvitetään, onko aivosähkötoiminnan muu-

toksilla korrelaatiota ja ennustearvoa lääkehoidon tehoon. Kolme klotsapiinilääkitystä

saavaa potilasta mitattiin v. 1996 aikana.


Muu aivojen perustutkimus


Kognitiivisen aivotutkimuksen yksikkö (HY), Radiologian klinikka, Neuro-

logian klinikka, Lastenklinikka, Albert Einstein College of Medicine (New

York), Massachusetts General Hospital (Boston)


Aivojen toiminta on toisaalta sähköistä ja toisaalta kemiallista. Neuromagneettinen

menetelmä antaa mahdollisuuden seurata sähköistä toimintaa millisekuntien aikatark-

kuudella ja paikantaa aivojen toimintaa jopa millimetrien tarkkuudella. Magneetti-

kenttiä mittaamalla on näin mahdollisuus tutkia eri aisteista peräisin olevan informaa-

tion käsittelyä ja eri aivoalueiden spontaania toimintaa. Aivojen perustutkimusta teh-

dään toisaalta aivotoimintojen ymmärtämiseksi, toisaalta kliinisten tutkimusten perus-

tan luomiseksi.


Sormien liikkeiden vaikutus somatosensorisiin vasteisiin

Selvittääksemme tuntoaistimusten integrointia liikkeiden suoritukseen tutkimme tun-

toaivokuoren herätevasteita terveillä koehenkilöillä sekä levossa että sormien liikkei-

den aikana. Sormien liikkeet aiheuttivat muutoksia sekä primaarin (SI) että sekun-

daarisen (SII) tuntoaivokuoren reaktioissa perifeerisiin ärsykkeisiin; erityisesti SII-

vasteet kasvoivat liikkeiden aikana, mikä löydös viittaa siihen, että SII:lla on tärkeä

osuus tuntoaisti-informaation integroinnissa liikkeiden suoritukseen. Tutkimuksen

tulokset on julkaistu kansainvälisessä tieteellisessä lehdessä (Huttunen ym., 1996).


Ärsykkeiden välisen ajan vaikutus SEF:eihin

Projektin tarkoituksena oli määrätä lähinnä aivoinfarkti -ja muita kliinisiä tutkimus-

projekteja varten optimaalinen interstimulusintervalli (ISI). Pyrkimyksenä oli löytää

sellainen stimulaatiotaajuus, että toisaalta tutkimusaika on mahdollisimman lyhyt ja

toisaalta mahdollisimman suuri osa vastekomponenteista saadaan rekisteröityä.

Tutkimuksessa selvisi, että on käytettävä ainakin yhden sekunnin ISI:a, jotta saataisiin

myös sekundaarisen tuntoaivokuoren vasteet näkyviin. Useimpien vasteiden amplitu-

dit kasvoivat ainakin 5 sekunnin ISI:in saakka. Tutkimuksen tulokset on julkaistu

kansainvälisessä tieteellisessä lehdessä (Wikström ym., 1996).


Terveiden lasten ja nuorten magneettiset tuntoherätevasteet

Lapsilta ja nuorilta on mitattu magneettisia tuntoherätevasteita, jotta kehityksen

vaikutukset niihin saataisiin selville. Toistaiseksi on tutkittu parikymmentä lasta tai

nuorta.


Visuaalisen aivokuoren tutkimus

Käynnissä on kaksi projektia, joissa tutkitaan ihmisen näköaivokuoren toimintaa spa-

tiotemporaalisen kartoitustekniikan avulla; toisessa tutkitaan tarkkaavaisuuden vai-

kutusta näköärsykkeiden prosessointiin, toisessa visuaalisen liikkeen käsittelyyn liit-

tyvää hermostollista prosessointia. Koko pään kattavaa MEG-mittausta (122-kanavaa)

on täydennetty samanaikaisesti mitatulla EEG:llä. Näiden elektrofysiologisten mene-

telmien paikkatarkkuutta täydennetään fMRI-mittauksilla.

Tarkkaavaisuuskokeissa on havaittu toisaalta näköherätevasteiden amplitudien

muuttuvan tarkkaavaisuuden vaikutuksesta, toisaalta on havaittu, että koehenkilön

suunnatessa tarkkaavaisuutensa johonkin näkökentän osaan aktivoituu useampia alu-

eita kuin passiivisessa koetilanteessa.

Visuaalisessa liikekokeessa on havaittu useiden alueiden aktivoituvan okkipitaali-,

temporaali- ja parietaalilohkojen alueilla.

Työn tarkoituksena on selvittää visuaalisen informaationprosessoinnin jakautumista

eri aivokuorialueiden kesken, visuaalisen muistin ja tarkkaavaisuuden mekanismeja

sekä visuaalisen aivokuoren muutoksia erilaisissa sairaustiloissa. Erityisesti selvi-

tetään liike-, väri- ja muotoinformaatiolle erikoistuneiden aivoalueiden aktivoitumista

sekä tutkitaan, mitä aivoissa tapahtuu visuaalisten mielikuvien tuottamisen aikana.

On tutkittu myös herätevasteita, jotka syntyvät koehenkilölle esitettyjen kasvokuvien

seurauksena.


MEG:n, MRI:n ja fMRI:n yhdistäminen ja yhteiskäyttö


Radiologian klinikka, Neurokirurgian klinikka, Neurologian klinikka,

Lääkintätekniikan keskus, Kognitiivisen aivotutkimuksen yksikkö (HY),

lääketieteellisen tekniikan laboratorio (TKK), Albert Einstein College of

Medicine (New York), Massachusetts General Hospital (Boston)


BioMagissa tehdään yhteistyössä Lääkintätekniikan keskuksen, Radiologian klinikan,

Neuromag Oy:n ja TKK:n lääketieteellisen tekniikan laboratorion tutkijoiden kanssa

sovellutuksia käytettäväksi fMRI:n ja MEG:n yhdistämiseen.

Projektin ensimmäisessä vaiheessa on tavoitteena mainittujen menetelmien mittaus-

tulosten saattaminen samaan koordinaatistoon. Tämä mahdollistaa tulosten vertailun

menetelmien välillä. Lisäksi tehdään sovelluksia, joilla voidaan laskea käänteisen

ongelman ratkaisuja käyttäen hyväksi fMRI:n tuottamaa informaatiota.

Ohjelmistoja on tarkoitus käyttää jatkossa laajemmin aivojen toiminnalliseen kartoi-

tukseen.


fMRI:n ja MEG:n yhdistäminen aivojen visuaalisen prosessoinnin tutkimuksessa

BioMagissa on suoritettu yhdistettyjä MEG- ja EEG-mittauksia koehenkilöille, joille

on tehty fMRI-tutkimus Bostonissa Massachusetts General Hospitalissa. Kummassa-

kin kokeessa on käytetty samoja visuaalisia liikeärsykkeitä ja visuaalista tarkkaavai-

suutta testaavaa koeasetelmaa. Tämä tutkimus tehdään em. tahojen ja Albert Einstein

College of Medicinen tutkijoiden kanssa yhteistyönä. Tätä projektia varten ovat em.

yhteistyötahot tehneet MEG:n ja fMRI:n yhdistämiseen tarvittavaa ohjelmistoa.


Tuntojärjestelmän toiminnan ja toiminnallisen anatomian kuvantaminen

Viisi aiemmin MEG:llä tutkittua koehenkilöä on kuvattu fMRI:llä, jolla saatuja

aktivaatioalueita on käytetty spatiaalisena rajoituksena multidipolimalliin pohjautu-

valle käänteisen ongelman ratkaisulle. Tulosten havaittiin sopivan yhteen somatosen-

sorisesta järjestelmästä olemassa olevan fysiologisen ja anatomisen tiedon kanssa. Tu-

lokset viittaavat siihen, että funktionaalisen magneettikuvauksen ja MEG:n yhdistä-

misellä voidaan helpottaa oleellisesti MEG:n käänteisen ongelman ratkaisua.


MEG ja fMRI motorisen ja sensorisen aivokuoren paikannuksessa

Aivokasvainpotilaita, jotka leikataan ja joille leikkaus kasvaimen sijainnin vuoksi ai-

heuttaa riskin halvaantumisesta on tutkittu MEG:llä ja fMRI:llä tarkoituksena pai-

kantaa liike- ja tuntoaivokuori. Leikkauksen aikana paikannustulos pyritään varmen-

tamaan suoraan aivokuorelta tehtävällä EEG-tuntoherätevastemittauksella. Menetel-

mien antamia tuloksia vertaillaan.


MEG ja fMRI kuulojärjestelmän tutkimisessa

Menetelmien vertailu aloitettiin tutkimalla MEG:n paikannustuloksia ja vertaamalla

niitä fMRI:n aktiivisiin alueisiin. Projektissa on tarkoituksena tutkia kuuloaivokuoren

toiminnallista organisaatiota, mm. tonotopiaa.


Magneto- ja elektrokardiografia (MKG ja EKG)


Lääketieteellisen tekniikan laboratorio (TKK), Sisätautien klinikka, Radiologian

klinikka


Magnetokardiografiset signaalit muistuttavat EKG-käyriä ja niistä voidaankin nähdä

paljolti samoja asioita kuin sydänfilmistä, mutta ennenkaikkea MKG antaa mahdolli-

suuden sydämen sähköisen aktiviteetin paikantamiseen. Menetelmää on kehitetty eri-

tyisen intensiivisesti TKK:n lääketieteellisen tekniikan laboratoriossa yhteistyössä

HYKSin sydänaseman tutkijoiden kanssa. BioMag-laboratoriossa mittaukset tehdään

yleensä 67-kanavaisella MKG- ja 128-kanavaisella EKG-kartoituslaitteella. Paikan-

nustulosten esittämisessä ja rintakehän mallinnuksessa käytetään Radiologian klini-

kalla otettuja MRI- ja röntgen-kuvia.


Elektro- ja magnetokardiografinen paikantaminen

MKG- ja EKG-kartoitusmenetelmien tarkkuutta ja käyttökelpoisuutta fysiologisten

virtalähteiden paikannuksessa selvitetään. Paikannuksen tarkkuuden parantamista tut-

kitaan sekä sydämen ja rintakehän tietokonemallien että kolmiulotteisen kuvankäsit-

telyn keinoilla. Lisäksi etsitään tietokonemallien avulla uutta tietoa sydänlihaksen

sähköisen johtavuuden epäisotropian vaikutuksista sekä kammioiden depolarisaation

leviämisestä. Hankkeen tavoitteena on kehittää entistä parempia ja luotettavampia

menetelmiä sydämen sähköisen toiminnan paikantamiseen. Uusia matemaattisia me-

netelmiä testataan, ja nykyistä paikannusohjelmistoa parannetaan. Paikannuksessa

vertaillaan ja yhdistetään MKG- ja EKG-kartoitusten informaatiota. Funktionaalisen

MRI:n kuvia käytetään hyväksi MKG- ja EKG-signaalien tulkinnassa.


MKG ja EKG rytmihäiriöiden lähtökohdan paikannuksessa

Lääketieteellisen tekniikan laboratoriossa kehitettyjä paikannusmenetelmiä ja -malleja

testataan erityyppisistä rytmihäiriöistä kärsivillä potilailla. Paikannuksen tarkkuutta ja

kliinistä käyttökelpoisuutta arvioidaan vertailemalla näillä menetelmillä saatuja

ennusteita kliinisessä käytössä olevien menetelmien antamiin ennusteisiin. Paikan-

nuksen "gold standard" on rytmihäiriöfokuksen sijainti elektrofysiologisessa tutki-

muksessa, mahdollisesti myös katetriablaation varmentamana. Osa EKG-kartoi-

tuksista tehdään katetrilaboratoriossa.


Ei-magneettisen katetrin paikannus

Lähdepaikannusmenetelmien validoimiseksi on sydänasemalla asennettu ei-mag-

neettinen katetri mitattaville potilaille, jonka synnyttämää virtadipolia on mallinnettu

erilaisin menetelmin. Lisäksi katetrilla on onnnistuttu indusoimaan joko lisälyöntejä

tai lyhytaikaista arytmiaa MKG-mittauksen aikana.


MKG-paikannuksen toistettavuus

Vapaaehtoisten koehenkilöiden avulla tutkitaan MKG-tulosten toistettavuutta. Koe-

henkilöt mitataan useina eri päivinä mahdollisimman samoilla mittalaitteen asetuksil-

la. Signaalit keskiarvoistetaan, ja niistä paikannetaan eteisten ja kammioiden aktivoi-

tumisen alkamiskohta. Eri mittausten paikannustulokset yhdistetään MRI-kuvien

avulla.


MKG-myöhäiskenttä kammioarytmiapotilailla

Projektissa kehitetään MKG-menetelmiä, joilla voidaan todeta pahanlaatuisille rytmi-

häiriöille altistavia poikkeavuuksia erityisesti sydäninfarktin jälkitilassa. Vuonna

1996 toteutettiin tätä varten erilaisiin aika-alueen ylipäästösuodatuksiin perustuva me-

netelmä BioMag-laboratorion tietokoneissa. Ensisijainen tutkimuskohde on sydämen

sähköiseen aktivaatioon liittyvä epänormaalin myöhäinen ja amplitudiltaan pieni

kammioaktivaatio. MKG-löydösten fysiologisia perusteita tutkitaan potilailla, joille

tehdään rytmihäiriöiden vuoksi sydämen katetrointi tai sydänleikkaus.

MKG sydäninfarktin jälkeisen ennusteen arvioinnissa

Projektissa tutkitaan MKG-menetelmien kykyä ennustaa sydäninfarktin jälkeisten va-

kavien rytmihäiriöiden ja äkkikuoleman vaaraa. Useita satoja sydäninfarktipotilaita

tutkitaan BioMag-laboratorion MKG-laitteella sairaalastakotiutusvaiheessa. Lisäksi

hankitaan sairauden vaikeusastetta kuvaavia tietoja ja tehdään muita ennusteita sel-

vittäviä testejä. Potilaiden seuranta-aika on kaksi vuotta. Sydänkäyrien mikrosignaa-

lien analysointiin kehitetyillä menetelmillä on rytmihäiriöperäiselle äkkikuolemalle

alttiiden sydäninfarktipotilaiden seulonnassa saavutettu noin 90 %:n herkkyys ja tark-

kuus.


Rasitus-MKG

BioMag-laboratorioon rakennettiin vuonna 1996 ei-magneettinen rasituspolkupyörä,

jota vuoteella makaava potilas voi polkea MKG-mittauksen aikana. Rasitustasoa voi-

daan säätää samaan tapaan kuin kliinisessä rasitus-EKG-tutkimuksessa. Laitteella on

tutkittu iskeemisiä sydänpotilaita ja terveitä verrokkeja. Laitetta on käytetty myös ra-

situksen aikaisten 128-kanavaisten EKG-kartoitusten mittaukseen. Tavoitteena on sel-

vittää, millaisia muutoksia MKG-kartoituksessa ilmenee rasituksen aikana ja sen jäl-

keen ja verrata tuloksia EKG-kartoitukseen sekä 12-kytkentäiseen EKG-mittaukseen.

Erityisesti tutkitaan menetelmän käyttökelpoisuutta iskemian toteamisessa, iskeemi-

sen alueen koon määrityksessä ja iskemian paikantamisessa.


Pitkä QT -oireyhtymä

Kammioiden repolarisaatio ilmenee T-aaltona, jonka epäsäännöllisyyksillä on yhteyt-

tä sydämen rytmihäiriöihin. MKG-signaalin analyysiä kehitetään määrittämään repo-

larisaation eri vaiheiden kestoa ja tarkastelemaan kartoitettujen alueiden välisiä eroja.

Tutkimus kohdistuu vakavia rytmihäiriöitä saaneisiin potilaisiin ja pitkä QT -oireyh-

tymään, jossa kiinnitetään huomiota taudin piirteisiin, diagnostisiin perusteisiin ja pe-

riytymisen genetiikkaan. Siinä magnetokardiografiaa käytetään repolarisaatiovaiheen

(QT-aika, T-aalto) tutkimiseen ja rytmihäiriöiden vaikeutta kuvaavien piirteiden sel-

vittämiseen. Tutkimus on alkanut vuonna 1993; siihen osallistuu myös HYKSin Las-

tenklinikka dos. Erkki Pesosen johdolla.


MKG vasemman kammion hypertrofian tutkimisessa

MKG-mittauksista haetaan eri signaalinkäsittelymenetelmillä parametrejä, joilla voi-

taisiin ennustaa vasemman kammion liikakasvua ja siihen liittyvää kohonnutta rytmi-

häiriöriskiä. MKG-kartoitus suoritetaan potilaille, joilla on kliinisissä tutkimuksissa

(12-kytkentäinen EKG, ultraääni) todettu hypertensiivisyyttä ja hypertrofiaa. Myös

MRI-kuvausta käytetään kammioiden massan määrittämisessä.


Sydämen lääketieteellisten kuvien käsittely

Tutkimuksessa kehitetään lääketieteellisten kuvien automaattista segmentointia ja

kolmiulotteista visualisointia. Funktionaalisista MRI-kuvista voidaan erottaa sydänli-

has, keuhkot, ja muu rintakehä. Segmentoitujen kohteiden pinnoista muodostetaan

kolmioverkkomalleja MKG-paikannuksen tueksi. Lisäksi kehitetään eri menetelmillä

otettujen kuvien tarkkaa kohdennusta. Erityinen kiinnostuksen kohde on MKG-pai-

kannustulosten tarkka anatominen vertailu invasiivisessa katetriablaatiossa tai sydän-

leikkauksessa saatuihin tuloksiin.


Kardiografiakartoitusten kehittäminen

BioMag-laboratorion monikanavaiset kartoituslaitteet tarjoavat maailmanlaajuisesti-

kin ainutlaatuisen mahdollisuuden suorittaa samanaikaisia MKG- ja EKG-kartoituk-

sia. Hankkeessa pyritään erittäin vähäkohinaisiin mittauksiin minimoimalla mm. lait-

teistojen toisiinsa mahdollisesti aiheuttamat häiriöt, verrataan MKG- ja EKG-kartoi-

tuksia ja tutkitaan kartoitusmittausten yhdistämistä. Yleistavoite on kliinisten ei-inva-

siivisten sähkömagneettisten sydäntutkimusmenetelmien kehittäminen.


MKG:n kliinisten rutiinien kehittäminen

Hankkeessa kehitetään ja testataan BioMagin MKG-mittausten kliinistä soveltuvuut-

ta. Erityisesti mittausten sujuvuutta ja ajankäyttöä parannetaan, ja potilaalle aiheutu-

vaa epämukavuutta minimoidaan. MKG-kartoitusten laadun tarkkailua parannetaan

mm. kartoittamalla eri häiriölähteiden vaikutuksia mitattuihin signaaleihin. Lisäksi

kehitetään potilasmittausten antamien tuloksien raportointitapoja.


Tekniset kehityshankkeet


Lääkintätekniikan keskus, Lääketieteellisen tekniikan laboratorio (TKK), Kogni-

tiivisen aivotutkimuksen yksikkö (HY), Lastenneurologian klinikka (Lasten-

linnan sairaala), Kliinisen neurofysiologian osasto (Kuopion yliopistollinen

sairaala), Politecnico di Milano, Sovelletun elektroniikan laboratorio (TKK),

Neuromag Oy


Aivojen magneettinen stimulointi

Tämän TEKESin rahoittaman hankkeen tavoitteena on rakentaa maailman ensim-

mäinen tietokoneohjattu monikanavainen aivojen magneettistimulaattori, jolla

stimulaatiopulssit voidaan kohdistaa tarkasti, nopeasti ja joustavasti. Kertomusvuonna

valmistui tutkimuskäyttöön soveltuva yksikanavainen stimulaattori, jossa on

vesijäähdytetty kahdeksikkokela. Lisäksi valmistui 8-kanavainen EEG-laite, joka

soveltuu yhteiskäyttöön magneettistimulaattorin kanssa. Mittaustulokset voidaan tal-

lentaa sujuvasti mittakortilla varustetulle PC-tietokoneelle. Vuonna 1996 tehtiin en-

simmäiset stimulaatiotestit koehenkilöillä.

Tietokoneistetun, monikanavaisen magneettistimulaattorin on määrä valmistua vuon-

na 1998.


Yhdistetty EEG- ja MEG-mittausjärjestelmä

Tässä Suomen Akatemian rahoittamassa uusteollistamishankkeessa kehitettiin lait-

teistoa EEG- ja MEG-rekisteröintien samanaikaiseen suorittamiseen sekä analyysi-

menetelmiä näin kerätyn datan analysoimiseen.

Kertomusvuonna saatiin valmiiksi 64-kanavainen EEG-vahvistin ja elektrodipäähine,

joka nopeuttaa merkittävästi mittauksen valmistelua. Lisäksi samaa vahvistinta voi-

daan käyttää EKG-mittauksissa. Tiedonkäsittelyyn pyritään pääasiassa soveltamaan

kaupallisesti saatavilla olevia ohjelmistoja.


Lasten tutkimiseen tarvittavan tekniikan kehittäminen

Projektin puitteissa on kehitetty erityisistuin pienten lasten MEG-tutkimuksia varten

yhteistyössä Lastenlinnan apuvälinekeskuksen ja Neuromag Oy:n kanssa. Prototyyppi

otettiin koekäyttöön tammikuussa 1996.


HYKSin kuvaverkko

Sen jälkeen, kun BioMag vuonna 1995 yhdistettiin HYKSin kuvaverkkoon, on tullut

mahdolliseksi siirtää nopeasti MRI-kuvia Radiologian klinikan kuvauslaitteista

BioMag-laboratorion tietokoneisiin. Lisäksi yhteistyössä Lääketieteellisen tekniikan

laboratorion kanssa on rakennettu nopea ATM-tasoinen suora yhteys Otaniemessä si-

jaitsevaan työasemaan, jolta käsin BioMagissa tehtyjä mittauksia voidaan analysoida

etätyönä.


Tekniikan vaikuttavuus ja innovaatiotutkimus


VTT, TKK, STAKES, Lääkintätekniikan keskus, Kliinisen neurofysiologian

osasto (Kuopion yliopistollinen sairaala), Neurokirurgian klinikka, Neuromag

Oy


Tuottaja-käyttäjäsuhteet tutkimuslähtöisessä korkean teknologian innovaatiossa

HY:n Toiminnan teorian ja kehittävän työntutkimuksen yksikön apulaisprofessori

Reijo Miettisen ohjaamaa, KM Mervi Hasun väitöskirjatutkimusta varten havainnoi-

tiin BioMag-laboratorion mittaustoimintaa sekä haastateltiin laboratorion henkilöstöä

ja käyttäjiä. Tutkimus kuuluu sosiologisen innovaatiotutkimuksen alaan. Tutkimuksen

pääkohteena on TKK:n kylmälaboratoriossa kehitetty ja myöhemmin Neuromag Oy:n

markkinoille tuoma MEG-laitteisto. Tutkimus tarkastelee laitteen meneillään olevaa

siirtymävaihetta perustutkimuskäytöstä kliiniseen käyttöön.


MEG:n vaikuttavuus diagnostiikkaan

Karin Portin, Jarmo Ruohonen ja Timo Saloniemi laativat suunnitelman siitä, kuinka

arvioida MEG:n vaikuttavuutta neurokirurgiaa edeltävään keskusvuon paikannukseen.

Selvityksessä ehdotettiin MEG:n ja kortikaalisten paikannustulosten sekä MRI:llä

saatavien tulosten ja aiheutuneiden kustannusten ja saavutettujen hyötyjen vertailua

glioomapotilailla. Lisäksi Iiro Auterinen ja Päivi Putkonen laativat selvityksen

MEG:n ja muiden menetelmien, kuten mm. EEG:n, MRI:n, ja SPECT:n, hyödyn-

tämismahdollisuuksista epilepsiafokuksen paikantamisessa. Leikkaushoito, jossa epi-

leptisesti aktiivinen alue poistetaan tai sen hermoyhteydet muihin aivorakenteisiin

katkaistaan, tulee kysymykseen lääkityksen ollessa riittämätön epilepsiapotilaan

oireiden hallitsemiseksi. Leikkausta varten tarvitaan n. vuoden kestävä esikartoitus

hyödyn ja indikaation varmentamiseksi. MEG-mittauksia voidaan käyttää paikal-

listamaan ei-invasiivisesti epänormaali sähköinen aktiviteetti sekä lisäämään infor-

maatiota leikkauksen suunnittelua varten.

Tilastomittauksista

BioMag-laboratoriossa tehtiin vuonna 1996 yhteensä 721 mittausta; näistä 382 oli po-

tilasmittauksia. Mittaukset jakaantuivat seuraavasti vuosien 1995 ja 1996 aikana:

MEG

Alzheimerin tauti

Alkoholismi

Parkinsonin tauti

Rolandiset epileptiset piikit

Dysfasia

Epilepsia

NCL-tauti

AGU-tauti

Skitsofrenia

Migreeni

Aivoinfarkti

Kuulohermon kasvain

Otoskleroosi

Kuurous

Äkillinen kuuroutuminen

Aivokasvain

Enkefaliitti

Kasvohermohalvaus

Tinnitus

Krooninen kiputila


MKG

Kammioperäiset rytmihäiriöt

Sydäninfarkti (MI)

Kammiovärinä

WPW-oireyhtymä

Vasemman kammion liikakasvu (LVH)

Pitkän QT-ajan oireyhtymä

Non-LQTS

Rakenteelliset sydänviat

Koronaaritaudit

Potilaita yhteensä:

Koehenkilöitä/verrokkeja yhteensä:


Yhteensä:

1995

25

14

14

12

2

8

11

3

13

14

35

23

14

5

2

5

6

-

-

-


24

10

24

4

3

13

4

-

-


288

479


767

1996

14

-

-

3

-

22

5

-

26

9

26

11

-

1

-

5

8

11

5

13


32

61

43

9

-

9

-

44

25


382

339


721

Kirjallinentuotanto

Kertomusvuodelle kirjattiin 17 julkaisua; lisäksi 7 työtä hyväksyttiin julkaistavaksi.

Kertomusvuonna julkaistiin 51 konferenssiabstraktia.

Julkaisujen ja muiden kirjoitusten numerointi alkaa siitä, mihin edellisvuotena pääs-

tiin, joten samalla ilmenee BioMag-laboratorion kokonaistuotanto tähän mennessä.


Vuoden julkaisu

BioMag-laboratorion johtoryhmä valitsi vuoden 1996 julkaisuksi Kognitiivisen aivo-

tutkimuksen yksikön Nature-lehteen hyväksytyn työn (Näätänen ym., 1997), jossa en-

simmäistä kertaa paikannettiin äidinkielispesifinen foneemimuistijälki.


Julkaisut

Luettelo BioMagin julkaisuista 1-13 on esitetty vuoden 1995 toimintakertomuksessa.

  1. Alho, M. Tervaniemi, M. Huotilainen, J. Lavikainen, H. Tiitinen, R. J. Ilmoniemi,
  2. Knuutila, and R. Näätänen, "Processing of complex sounds in the human auditory

    cortex as revealed by magnetic brain responses", Psychophysiol. 33, 369-375 (1996).
  1. Huttunen, H. Wikström, A. Korvenoja, A.-M. Seppäläinen, H. J. Aronen, and
  2. J. Ilmoniemi, "Significance of the second somatosensory cortex in sensorimotor

    integration: enhancement of sensory responses during finger movements", NeuroReport

    7, 1009-1012 (1996).
  1. J. Ilmoniemi, J. Ruohonen, and J. Virtanen, "Relationships between magnetic

    stimulation and MEG/EEG", in IMAGE imgs/toiminta9601.gif

    IMAGE imgs/toiminta9602.gif

    (Maugeri Foundation, Pavia 1996), Advances in Occupational Medicine &

    Rehabilitation 2, 65-72 (1996).
  1. Nenonen, J. Montonen, and T. Katila, "Thermal noise in biomagnetic measurements",

    Rev. Sci. Instrum. 67, 2397-2405 (1996).
  1. Pekkonen, M. Huotilainen, J. Virtanen, R. Näätänen, R. J. Ilmoniemi, and
  2. Erkinjuntti, "Alzheimer's disease affects parallel processing between the auditory

    cortices", NeuroReport 7, 1365-1368 (1996).
  1. Pekkonen, T. Rinne, K. Reinikainen, T. Kujala, K. Alho, and R. Näätänen, "Aging

    effects on auditory processing: an event-related potential study", Exp. Aging Res. 22,

    171-184 (1996).
  1. Ravazzani, J. Ruohonen, F. Grandori, and G. Tognola, "Magnetic stimulation of the

    nervous system: induced electric field in unbounded, semi-infinite, spherical, and

    cylindrical media", Ann. Biomed. Eng. 24, 606-616 (1996).
  1. Ravazzani, J. Ruohonen, G. Tognola, and F. Grandori, "Magnetic stimulation of the

    peripheral nervous system. Modeling and theoretical considerations", in IMAGE imgs/toiminta9603.gif

IMAGE imgs/toiminta9604.gif

J. Nilsson, M. Panizza, and F. Grandori (Maugeri Foundation, Pavia 1996), Advances in

Occupational Medicine & Rehabilitation 2, 13-23 (1996).

  1. Ruohonen and R. J. Ilmoniemi, "Multichannel magnetic stimulation: improved

    stimulus targeting", in IMAGE imgs/toiminta9605.gif

    IMAGE imgs/toiminta9606.gif

    Foundation, Pavia 1996), Advances in Occupational Medicine & Rehabilitation 2, 55-64

    (1996).
  1. Ruohonen, M. Panizza, J. Nilsson, P. Ravazzani, F. Grandori, and G. Tognola,

    "Transverse-field activation mechanism in magnetic stimulation of peripheral nerves",

    Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 101, 167-174 (1996).
  1. Ruohonen, P. Ravazzani, R. J. Ilmoniemi, G. Galardi, J. Nilsson, M. Panizza,
  2. Amadio, F. Grandori, and G. Comi, "Motor cortex mapping with combined MEG and

    magnetic stimulation", in IMAGE imgs/toiminta9607.gif
  3. C. Comi, and F. Mauguiére (Elsevier Science, Amsterdam 1996), Electroenceph.

    Clin. Neurophysiol. Suppl. 46, 319-324 (1996).
  1. Ruohonen, P. Ravazzani, J. Nilsson, M. Panizza, and F. Grandori, "A volume-

    conduction analysis of magnetic stimulation of peripheral nerves", IEEE Trans. Biomed.

    Eng. 43, 669-678 (1996).
  1. Sinkkonen, S. Kaski, M. Huotilainen, R. J. Ilmoniemi, R. Näätänen, and K. Kaila,

    "Optimal resource allocation for novelty detection in human auditory memory",

    NeuroReport 7, 2479-2482 (1996).
  1. D. Tesche, M. A. Uusitalo, R. J. Ilmoniemi, and M. J. Kajola, "Characterizing the

    local oscillatory content of spontaneous cortical activity during mental imagery", Cogn.

    Brain Res. 2, 243-249 (1995).
  1. Tognola, P. Ravazzani, F. Minicucci, T. Locatelli, F. Grandori, J. Ruohonen, and
  2. Comi, "Analysis of temporal non-stationarities in EEG signals by means of

    parametric modelling", Technology and Health Care 4, 169-185 (1996).
  1. Virtanen, T. Rinne, R. J. Ilmoniemi, and R. Näätänen, "MEG-compatible multichannel

    EEG-electrode array", Electroenceph. Clin. Neurophysiol 99, 568-570 (1996).
  1. Wikström, J. Huttunen, A. Korvenoja, J. Virtanen, O. Salonen, H. J. Aronen, and
  2. J. Ilmoniemi, "Effects of interstimulus interval on somatosensory evoked magnetic

    fields (SEFs): a hypothesis concerning SEF generation at the primary sensorimotor

    cortex", Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 100, 479-487 (1996).


Julkaistavaksi vuonna 1996 hyväksytyt työt

  1. Näätänen, A. Lehtokoski, M. Lennes, M. Cheour, M. Huotilainen, A. Iivonen,
  2. Vainio, P. Alku, R. J. Ilmoniemi, A. Luuk, J. Allik, J. Sinkkonen, and K. Alho,

    "Language-specific phoneme representations revealed by electric and magnetic brain

    responses", Nature 385, 432-434 (1997).
  1. A. Uusitalo and R. J. Ilmoniemi, "Signal-space projection method for separating

    MEG or EEG into components", Med. & Biol. Eng. & Comput. 35, 1- 6 (1997).
  1. Kujala, K. Alho, M. Huotilainen, R. J. Ilmoniemi, A. Lehtokoski, A. Leinonen,
  2. Rinne, O. Salonen, J. Sinkkonen, C.-G. Standertskjöld-Nordenstam, and R. Näätänen,

    "Electrophysiological evidence for cross-modal plasticity in humans with early- and late

    onset blindness", Psychophysiology, in press.
  1. Ruohonen, P. Ravazzani, G. Tognola, and F. Grandori, "Modeling peripheral nerve

    stimulation using magnetic fields", J. Periph. Nerv. Syst., in press.
  1. Ruohonen, J. Virtanen, and R. J. Ilmoniemi, "Coil optimization for magnetic brain

    stimulation" , Ann. Biomed. Eng., in press.
  1. Sipilä, E. Heikkilä, T. Autti, K. Sainio, J. Huttunen, A. Korvenoja, H. J. Aronen,
  2. J. Ilmoniemi, and P. Santavuori, "Somatosensory evoked magnetic fields from

    primary sensorimotor cortex in juvenile neuronal ceroid lipofuscinosis", J. Child Neurol.,

    in press.
  1. P. Vasama, J. P. Mäkelä, "Auditory cortical responses in humans with profound

    unilateral sensoryneural hearing loss from early childhood", Hearing Res. 104, 183-190

    (1997).


Abstraktit

Luettelo BioMagin abstrakteista 1-20 on vuoden 1995 toimintakertomuksessa.

  1. S. P. Ahlfors, H. J. Aronen, J. W. Belliveau, A. M. Dale, M. Huotilainen,
  2. J. Ilmoniemi, A. Korvenoja, A. K. Liu, G. V. Simpson, R. B. H. Tootell, and
  3. Virtanen, "Spatiotemporal imaging of human cortical areas selective to visual motion",

    Tenth International Conference on Biomagnetism Biomag96, Book of Abstracts (Santa

    Fe, New Mexico, February 16-21, 1996), p. 39.
  1. Huotilainen, H. Tiitinen, P. May, J. Sinkkonen, E. Pekkonen, R. J. Ilmoniemi, and
  2. Näätänen, "Dual tonotopy in the auditory mismatch response", Tenth International

    Conference on Biomagnetism Biomag96, Book of Abstracts (Santa Fe, New Mexico,

    February 16-21, 1996), p. 60.
  1. Huttunen, H. Wikström, A. Korvenoja, R. J. Ilmoniemi, and H. J. Aronen, "Stimulus

    evoked activity in sensorimotor cortical areas during finger movements", Tenth

    International Conference on Biomagnetism Biomag96, Book of Abstracts (Santa Fe,

    New Mexico, February 16-21, 1996), p. 62.
  1. Huttunen, H. Wikström, A. Korvenoja, R. J. Ilmoniemi, and H. J. Aronen, "A model

    for SEF generation mechanism after median nerve stimulation based on changes with

    varying the interstimulus interval", Tenth International Conference on Biomagnetism

    Biomag96, Book of Abstracts (Santa Fe, New Mexico, February 16-21, 1996), p. 61.
  1. J. Ilmoniemi, A. Ahonen, K. Alho, H. J. Aronen, J. Huttunen, J. Karhu, P. Karp,
  2. Mäkijarvi, R. Näätänen, R. Paetau, E. Pekkonen, C.-G. Standertskjöld-Nordenstam,
  3. Tiihonen, L. Toivonen, and T. Katila, "MEG and MKG in a clinical environment",

    Tenth International Conference on Biomagnetism Biomag96, Book of Abstracts (Santa

    Fe, New Mexico, February 16-21, 1996), p. 263.
  1. Karhu, J. Tiihonen, E. Pekkonen, H. Katila, and R. J. Ilmoniemi, "Reversed

    hemispheric asymmetry of auditory N100m in schizophrenics", Tenth International

Conference on Biomagnetism Biomag96, Book of Abstracts (Santa Fe, New Mexico,

February 16-21, 1996), p. 266.

  1. J. Kowalik, M. Mäkijärvi, T. Wichter, T. Fetsch, T. Elbert, G. Breinhardt, and
  2. Hoke, "Linear and nonlinear analysis in the parallel HR-MCG/HR-MCG experiment

    in arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy", Tenth International Conference on

    Biomagnetism Biomag96, Book of Abstracts (Santa Fe, New Mexico, February 16-21,

    1996), p. 219.
  1. Montonen, A. Ahonen, M. Hämäläinen, R. J. Ilmoniemi, P. Laine, J. Nenonen,
  2. Paavola, K. Simelius, J. Simola, and T. Katila, "Magnetocardiographic functional

    imaging studies in BioMag laboratory", Tenth International Conference on

    Biomagnetism Biomag96, Book of Abstracts (Santa Fe, New Mexico, February 16-21,

    1996), p. 227.
  1. Montonen, P. Korhonen, M. Paavola, M. Mäkijärvi, L. Toivonen, and T. Katila,

    "Spatial aspects in magnetocardiographic time domain and spectrotemporal post-

    infarction arrhythmia risk assessment", Tenth International Conference on Biomagnetism

    Biomag96, Book of Abstracts (Santa Fe, New Mexico, February 16-21, 1996), p. 228.
  1. Paavola, R. J. Ilmoniemi, L. Sohlström, T. Meinander, A. Penttinen, and T. Katila,

    "High performance magnetically shielded room for clinical measurements", Tenth

    International Conference on Biomagnetism Biomag96, Book of Abstracts (Santa Fe,

    New Mexico, February 16-21, 1996), p. 332.
  1. Pekkonen, M. Huotilainen, J. Virtanen, R. Näätänen, R. J. Ilmoniemi, and
  2. Erkinjuntti, "Auditory signal processing is impaired in Alzheimer's disease: a whole-

    head MEG study", Tenth International Conference on Biomagnetism Biomag96, Book of

    Abstracts (Santa Fe, New Mexico, February 16-21, 1996), p. 277.
  1. E. Pflieger, G. V. Simpson, S. P. Ahlfors, and R. J. Ilmoniemi, "Superadditive

    information from simultaneous MEG/EEG data", Tenth International Conference on

    Biomagnetism Biomag96, Book of Abstracts (Santa Fe, New Mexico, February 16-21,

    1996), p. 25.
  1. V. Simpson, J. W. Belliveau, S. P. Ahlfors, J. J. Foxe, R. J. Ilmoniemi,
  2. N. Kennedy, W. A. Kennedy, and J. R. Baker, "Spatiotemporal mapping of brain

    activity underlying visual attention through integrated MEG, EEG, fMRI and MRI",

    Tenth International Conference on Biomagnetism Biomag96, Book of Abstracts (Santa

    Fe, New Mexico, February 16-21, 1996), p. 30.
  1. Sinkkonen, H. Tiitinen, P. May, R. J. Ilmoniemi, and R. Näätänen, "Information

    theory predicts the magnitude of an MEG response related to the operation of the

    auditory sensory memory", Tenth International Conference on Biomagnetism Biomag96,

    Book of Abstracts (Santa Fe, New Mexico, February 16-21, 1996), p. 92.
  1. Sipilä, E. Heikkilä, T. Autti, K. Sainio, J. Huttunen, H. J. Aronen, A. Korvenoja,
  2. J. Ilmoniemi, and P. Santavuori, "Somatosensory evoked fields from SI in juvenile

    neuronal ceroid lipofuscinosis compared with healthy children and adolescents", Tenth

    International Conference on Biomagnetism Biomag96, Book of Abstracts (Santa Fe,

    New Mexico, February 16-21, 1996), p. 284.
  1. Tiitinen, P. May, J. Sinkkonen, M. Huotilainen, R. J. Ilmoniemi, and R. Näätänen,

    "MEG responses to large stimulus deviations", Tenth International Conference on

    Biomagnetism Biomag96, Book of Abstracts, Book of Abstracts, Book of Abstracts

    (Santa Fe, New Mexico, February 16-21, 1996), p. 99.
  1. Wikström, J. Huttunen, R. O. Roine, O. Salonen, N. Forss, H. J. Aronen, and
  2. J. Ilmoniemi, "Somatosensory evoked magnetic fields in acute cerebral infarction",

    Tenth International Conference on Biomagnetism Biomag96, Book of Abstracts, Book

    of Abstracts (Santa Fe, New Mexico, February 16-21, 1996), p. 288.
  1. P. Takala, J. Montonen, T. Aalto, M. Mäkijärvi, J. Nenonen, Y. Yildirim,
  2. S. Nieminen, and T. Katila, "Magnetocardiographic assessment of left ventricular

    hypertrophy: correlation with echocardiography", Tenth International Conference on

    Biomagnetism Biomag96, Book of Abstracts, Book of Abstracts (Santa Fe, New Mexico,

    February 16-21, 1996), p. 245.
  1. Kahri, J. Ruohonen, J. Virtanen, L. Kronlund, and R. J. Ilmoniemi, "Towards

    programmable multichannel magnetic brain stimulation: a two-channel prototype",

    Report TKK-F-A747 (Proceedings of the XXX Annual Conference of the Finnish

    Physical Society, Espoo, Finland, March 21-23, 1996), Abstract 6.03. (1996).
  1. Lötjönen, P.-J. Reissman, O. Sipilä, J. Nenonen, and T. Katila, "Reconstruction of an

    individual triangulated thorax model for magnetocardiographic applications using

    magnetic resonance data", Report TKK-F-A747 (Proceedings of the XXX Annual

    Conference of the Finnish Physical Society, Espoo, Finland, March 21-23, 1996),

    Astract 6.10. (1996).
  1. Korvenoja, H. Pohjonen, S. Martinkauppi, M. Palva, E. Salli, R. J. Ilmoniemi, and
  2. J. Aronen, "Multimodality imaging of the human somatosensory system: a combined

    fMRI and MEG study", Proceedings of the International Society for Magnetic

    Resonance in Medicine, Fourth Scientific Meeting and Exhibition (New York, USA,

    April 27-May 3, 1996), p. 1862.
  1. Martinkauppi, A. Korvenoja, H. Pohjonen, M. Palva, E. Salli, R J. Ilmoniemi, and
  2. J. Aronen, "Localization of human motor and somatosensory areas: a functional MRI

    protocol study", Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in

    Medicine, Fourth Scientific Meeting and Exhibition (New York, USA, April 27-May 3,

    1996), p. 1809.
  1. Ravazzani, G. Tognola, J. Ruohonen, G. Galardi, S. Amadio, G. Comi, and
  2. Grandori, "Mappatura della corteccia motoria mediante utilizzo combinato della

    stimolazione magnetica e della magnetoencefalografia", Congresso Nazionale della

    Societe Italiana di Neurofisiologia Clinica (Lacco Ameno d-Ischia, Italy, May 15-28,

    1996), pp. 40-42.
  1. Sipilä, E. Heikkilä, T. Autti, K. Sainio, J. Huttunen, A. Korvenoja, H. J. Aronen,
  2. J. Ilmoniemi, and P. Santavuori, "Functional imaging studies in juvenile neuronal

    ceroid lipofuscinosis", The Sixth International Congress on Neuronal Ceroid-

    Lipofuscinoses NCL-96 (Gustavelund, Finland, June 8-11, 1996), p. 48.
  1. Simelius, I. Tierala, T. Jokiniemi, J. Nenonen, L. Toivonen, and T. Katila, "A body

    surface potential mapping system in clinical use", Med. Biol. Eng. Comput. 34,

Suppl. 1/2 (Proceedings of 1st Conference on Bioelectromagnetism, Tampere, Finland,

June 9-13, 1996), 107-108 (1996).

  1. Virtanen, T. Rinne, and R. Näätänen, "Electrode cap for simultaneous EEG and MEG

    recordings", Med. Biol. Eng. Comput. 34, Suppl 1/2 (Proceedings of 1st Conference on

    Bioelectromagnetism, Tampere, Finland, June 9-13, 1996), 267 (1996).
  1. Wach, B. Tilg, G. Lafer, J. Nenonen, and T. Katila, "Modeling of the cardiac forward

    and inverse problem--magnetic source imaging from magnetocardiographic data", Med.

    Biol. Eng. Comput. 34, Suppl 1/2 (Proceedings of 1st Conference on

    Bioelectromagnetism, Tampere, Finland, June 9-13, 1996), 35-36 (1996).
  1. Huotilainen, L. Sipilä, A. Järvinen, A. Korvenoja, H. J. Aronen, R. J. Ilmoniemi,
  2. Karjalainen, J. Sinkkonen, J. Virtanen, and R. Näätänen, "MEG and fMRI imaging of

    the human auditory cortex", Nordic Acoustical Meeting (Helsinki, Finland, June 12-14,

    1996), pp. 259-266.
  1. P. Ahlfors, A. M. Dale, J. W. Belliveau, R. J. Ilmoniemi, M. Huotilainen,
  2. Korvenoja, J. Virtanen, H. J. Aronen, B. R. Rosen, A. K. Liu, and G. V. Simpson,

    "Spatiotemporal imaging of human cortical areas selective to visual motion",

    NeuroImage 3(Second International Conference on Functional Mapping of the Human

    Brain, Boston, Massachusetts, June 17-21, 1996), S262 (1996).
  1. A. M. Dale, S. P. Ahlfors, H. J. Aronen, J. W. Belliveau, M. Huotilainen,
  2. J. Ilmoniemi, W. A. Kennedy, A. Korvenoja, A. K. Liu, J. B. Reppas, B. R. Rosen,
  3. I. Sereno, G. W. Simpson, C.-G. Standertskjöld-Nordenstam, J. Virtanen, and
  4. B. H. Tootell, "Spatiotemporal imaging of motion processing in human visual cortex",

    NeuroImage 3(Second International Conference on Functional Mapping of the Human

    Brain, Boston, Massachusetts, June 17-21, 1996), S359 (1996).
  1. Korvenoja, H. Pohjonen, S. Martinkauppi, M. Palva, E. Salli, J. Virtanen,
  2. J. Ilmoniemi, and H. J. Aronen, "Multimodality imaging of human somatosensory

    system: combined fMRI and MEG study", NeuroImage 3(Second International

    Conference on Functional Mapping of the Human Brain, Boston, Massachusetts, June

    17-21, 1996), S329 (1996).
  1. Martinkauppi, A. Korvenoja, H. Pohjonen, M. Palva, E. Salli, R. J. Ilmoniemi, and
  2. J. Aronen, "Localization of human motor and somatosensory areas: a functional MRI

    protocol study", NeuroImage 3(Second International Conference on Functional

    Mapping of the Human Brain, Boston, Massachusetts, June 17-21, 1996), S331 (1996).
  1. Alho, "Involuntary auditory attention and event-related brain responses", 8th World

    Congress of IOP (Tampere, Finland, June 25-30, 1996), p. 189.
  1. Kujala, K. Alho, M. Huotilainen, R. J. Ilmoniemi, A. Lehtokoski, A. Leinonen,
  2. Rinne, O. Salonen, C.-G. Standertskjöld-Nordenstam, and R. Näätänen, "Visual-

    cortex activation by sounds in humans with early- and late-onset blindness", 8th World

    Congress of IOP (Tampere, Finland, June 25-30, 1996), p. 124.
  1. Tervaniemi and R. Näätänen, "Sensory memory for musical sounds", 8th World

    Congress of IOP (Tampere, Finland, June 25-30, 1996), p. 174.
  1. Kujala, M. Tervaniemi, K. Alho, J. Virtanen, R. J. Ilmoniemi, and R. Näätänen,

    "Lateralization of language and music: a whole-head MEG study", 8th World Congress

    of IOP (Tampere, Finland, June 25-30, 1996), p. 174.
  1. Ahveninen, E. Pekkonen, T. Kujala, R. Näätänen, K. Seppä, P. Sillanaukee, and
  2. P. Jääskeläinen, "Decreased AEF peak latencies in abstinent alcoholics", 8th World

    Congress of IOP (Tampere, Finland, June 25-30, 1996), p. 125.
  1. Palva, D. Heslenfeld, H. J. Aronen, and R. J. Ilmoniemi, "Early visual processing of

    illusory and real contours studied with fMRI", 8th World Congress of IOP (Tampere,

    Finland, June 25-30, 1996), p. 149.
  1. Pohjonen, O. Sipilä, V.-P. Poutanen, S. Bondestam, K. Somer, E. Salli, A. Korvenoja,
  2. Nikkinen, H. J. Aronen, R. J. Ilmoniemi, T. Katila, and C.-G. Standertskjöld-

    Nordenstam, "Hospital-wide PACS: multimodal image analysis using ATM network",

    Proceedings of Computer Aided Radiology (Paris, France, June 26-29, 1996), pp. 399-
  1. Tiihonen, H. Katila, E. Pekkonen, M. Huotilainen, H. J. Aronen, R. J. Ilmoniemi,
  2. Räsänen, J. Virtanen, and J. Karhu, "Cerebral asymmetry and schizophrenia", X

    World Congress of Psychiatry (Madrid, Spain, August 23-28, 1996), p. 127.
  1. Korhonen, J. Montonen, M. Paavola, M. Mäkijärvi, and T. Katila, "Criteria for

    magnetocardiographic post-infarction arrhtyhmia assessment", Eur. Heart J. 17(XXVII

    Annual Meeting of the European Society of Cardiology, Birmingham, Great Britain,

    August 25-29, 1996), S502 (1996).
  1. Katila, "Recent advances in SQUID technology and biomagnetic measurements",

    XXV General Assembly of the International Union of Radio Science (Lille, France,

    August 28-Sept. 5, 1996), p. 570.
  1. J. Aronen, R. J. Ilmoniemi, J. Jääskeläinen, J. Huttunen, J. Karhu, A. Korvenoja,
  2. Pekkonen, J. Tiihonen, T. Katila, and C.-G. Standertskjöld-Nordenstam, "Combined

    fMRI and MEG in clinical brain studies", German-Finnish Radiological Symposium

    (Kuopio, Finland, August 30, 1996).
  1. J. Ilmoniemi, "Kuvantamismenetelmien yhdistäminen sairaalassa", Kuopio University

    Publications D. Medical Sciences 109 (VIII Annual Meeting of the Finnish Society of

    Clinical Neurophysiology, Kuopio, Finland, Sept. 19-21, 1996), 20-21 (1996).
  1. P. Vasama, H. A. Ramsay, and J. P. Mäkelä, "Modification of auditory cortical

    functions in patients with temporal unilateral conductive hearing loss", 100th Annual

    Meeting of the American Academy of Otolaryongology--Head and Neck Surgery

    (Washington D.C., Sept. 29-October 2, 1996).
  1. Grönros, R. Fenici, J. Nenonen, M. Mäkijärvi, P. Korhonen, and T. Katila,

    "Magnetocardiographic localization of a non-magnetic pacing catheter", Proceedings of

    the 18th Annual International Conference of IEEE Engineering in Medicine and

    Biological Society (Amsterdam, Netherlands, October 31-November 3, 1996), CD-

    ROM.
  1. Lötjönen, O. Sipilä, J. Nenonen, K. Lauerma, T. Jokiniemi, P.-J. Reissman,
  2. Pohjonen, and T. Katila, "Individual boundary element models for

magnetocardiographic applications", Proceedings of the 18th Annual International

Conference of IEEE Engineering in Medicine and Biological Society (Amsterdam,

Netherlands, October 31-November 3, 1996), CD-ROM.

  1. Oostendorp, J. Nenonen, and G. Huiskamp, "Comparison of inverse solutions

    obtained from ECG and MCG maps", Proceedings of the 18th Annual International

    Conference of IEEE Engineering in Medicine and Biological Society (Amsterdam,

    Netherlands, October 31-November 3, 1996), CD-ROM.
  1. Ravazzani, J. Ruohonen, G. Tognola, J. Nilsson, M. Panizza, and F. Grandori,

    "Magnetic stimulation of the peripheral nervous system: influence of the induced

    transverse electric field on the nervous activation mechanism", Proceedings of the 18th

    Annual International Conference of IEEE Engineering in Medicine and Biological

    Society (Amsterdam, Netherlands, October 31-November 3, 1996), CD-ROM.
  1. Simelius, T. Jokiniemi, J. Nenonen, I. Tierala, L. Toivonen, and T. Katila,

    "Arrhythmia localization using body surface potential mapping during catherization",

    Proceedings of the 18th Annual International Conference of IEEE Engineering in

    Medicine and Biological Society (Amsterdam, Netherlands, October 31-November 3,

    1996), CD-ROM.
  1. Tilg, P. Wach, G. Lafer, T. Katila, and J. Nenonen, "Use of multiple MCG sensor

    arrays--a study of the localization accuracy", Proceedings of the 18th Annual

    International Conference of IEEE Engineering in Medicine and Biological Society

    (Amsterdam, Netherlands, October 31-November 3, 1996), CD-ROM.


Raportit ja esitteet

  1. Ilmoniemi, "BioMag-laboratorion toimintakertomus 1995", 40 sivua (1996).
  1. Ilmoniemi, "BioMag home page: brain and heart functional imaging", BioMag-

    laboratorion www-sivut, http://www.biomag.helsinki.fi(1996).
  1. Sundell ja R. Ilmoniemi, "BioMag: bioelectromagnetic research laboratory for brain

    and heart studies", BioMag-laboratorion esite, 4 sivua (1996).


Opinnäytetyöt


Väitöskirjat ja lisensiaattityöt (tutkijakoulu)

  1. Kujala, "Brain plasticity shown by the processing of auditory and somatosensory

    information in blind humans", Väitöskirja, Psykologia, Helsingin yliopisto, 6.11.1996.
  1. Montonen, "High-resolution cardiographic measurements and identification of patients

    prone to malignant arrhythmias", Lisensiaattityö, Teknillinen fysiikka, TKK, 7.5.1996.


Pro gradu -työt ja diplomityöt

  1. Ahveninen, "Alkoholismin aiheuttamat muutokset kuulojärjestelmän toiminnassa

    MEG:llä havaittuna", Pro-gradu työ, Psykologian laitos, HY, hyväksytty arvolauseella

    laudatursyksyllä 1996.
  1. K. Grönros, "Paikannusmenetelmiä monikanavaisella kardiomagnetometrillä",

    Diplomityö, TKK, 3.12.1996.
  1. Kahri, "Two-channel magnetic stimulator", Master's thesis, Faculty of Information

    Science, Department of Technical Physics, Helsinki University of Technology, 6.6.1996.


Harjoitustyöt

  1. Buch Lund, "Analysis of spontaneous MEG/EEG data", informaatiotieteiden

    erikoistyö, TKK, 20.6.1996.
  1. Grönros, "Miniminormiestimaatin regularisointi", TKK.
  1. Jokiniemi, "MKG-signaalien lokalisointi MR-kuvissa--localization of MCG signal in

    MR-images", TKK.
  1. Myllynen, "Windows-pohjainen käyttöliittymä sydänkäyrän vuorotteluilmiön

    analyysiohjelmaan", TKK.
  1. Sippola, "IGBT-transistorien käyttö magneettistimulaatiossa", TKK.
  1. Stjernberg, "Tietokantamoottori sydänmittausdatan hallintaan--a database engine for

    cardiographic data analysis", TKK.
  1. Takala, "Uusia menetelmiä vasemman kammion hypertrofian arviointiin

    magnetokardiografian avulla", TKK.
  1. Väänänen, "EEG:n mittaaminen häiriöllisissä olosuhteissa", sovelletun fysiikan

    erikoistyö, TKK, 4.12.1996.
  1. Väänänen, "Sydänkäyrän vuorotteluilmiön analyysiohjelman viimeistely ja testaus",

    TKK.