Artikkeli

Artikkeli

Keinonenä tunnistaa haavainfektioita aiheuttavat bakteerit

7.2.2018

Keskeiset haavainfektioita aiheuttavat bakteerit voidaan tunnistaa elektronisen nenän avulla. Tämä ilmenee Tampereen yliopiston, Tampereen teknillisen yliopiston, Pirkanmaan sairaanhoitopiirin ja Fimlab Laboratoriot Oy:n tutkimuksesta.

Tutkimuksessa havaittiin, että keinonenän avulla pystytään erottamaan toisistaan yleisimmät haavainfektioita aiheuttavat bakteerit ilman merkittävää näytteiden esivalmistelua. Järjestelmä pystyi myös erottamaan metisilliini-antibiootille vastustuskykyisen Staphylococcus aureuksen (MRSA) ei-resistentistä Staphylococcus aureuksesta.

Elektroninen nenä on laite, joka tuottaa kullekin ilman molekyyliseokselle oman "hajuprofiilin". Tulokset analysoidaan tietokoneella ja järjestelmä opetetaan tunnistamaan erilaiset hajuseokset toisistaan.

– Keinonenän avulla pystytään tunnistamaan bakteeri mahdollisimman nopeasti ja sen perusteella ohjaamaan potilas esimerkiksi antibioottihoitoon, sanoo verisuonikirurgian apulaisprofessori Niku Oksala Tampereen yliopistosta.

– Toinen tärkeä hyöty on se, että sillä voidaan todeta jo hoidon alkuvaiheessa, jos haavan infektion aiheuttaa moniresistentti bakteeri (bakteeri, johon tavallisesti hoidossa käytetyt antibiootit eivät tehoa). Silloin potilas voidaan heti eristää muista ja näin estää bakteerin leviäminen ja moniresistenttien bakteerien epidemia.

Diagnoosi bakteeriviljelyn avulla

Tällä hetkellä haavainfektioiden diagnosointi perustuu yleensä bakteeriviljelyyn, mutta lievissä ja tavanomaisissa infektiotapauksissa lääkärit tekevät diagnoosin taudin kliinisen kuvan perusteella.

– Kun infektio on raju ja jos potilaalla on joitakin riskitekijöitä, kuten vaikka diabetes, lääkäri määrää jonkin laajakirjoisemman antibiootin, koska esimerkiksi diabeetikoilla infektion saattaa aiheuttaa montakin eri bakteeria, Oksala sanoo.

Etenkin vaikeissa infektioissa ja monisairaiden potilaiden tapauksessa lääkäri ottaa bakteeriviljelyn ennen antibioottihoidon aloittamista.

– Bakteeriviljelyn tulos valmistuu yleensä kolmen päivän päästä ja silloin saadaan tietää, mikä bakteeri oli kyseessä ja mille antibiootille se oli herkkä ja mille epäherkkä. Vasta sitten antibioottihoito ohjautuu maaliin.

Haittavaikutuksia potilaille

Kun hoito aloitetaan ilman tarkkaa diagnoosia, saattaa käydä niin, että annettu antibiootti ei tehoakaan haavassa olevaan bakteeriin vaan saattaa tuhota sairastuneelta alueelta infektiota mahdollisesti hillitseviä bakteereja.

– Jos antibiootti ei tehoakaan infektiota aiheuttavaan bakteeriin, se voi myös tuhota hyödyllisiä bakteereja koko kehon alueella, esimerkiksi ruoansulatuskanavassa aiheuttaen ripulin. Sitten ripuliin liittyvä ravitsemushäiriö voi entisestään pahentaa haavojen paranemista, Oksala kertoo.

– Lisäksi, vaikka annettu antibiootti riittäisi jossain määrin nujertamaan infektion, sen seurauksena voi syntyä uusia resistenttejä bakteereja, jotka voivat levitä ympäristöön ja altistaa muita.

Keinonenä ohjaa ja nopeuttaa hoidon aloittamista

Keinonenän avulla haavainfektiot voitaisiin siis diagnosoida entistä nopeammin ja ohjata potilas heti oikean hoidon äärelle.

– Tavoitteenamme on kehittää metodi haavainfektioiden pikadiagnostiikkaan. Tällöin hoito voitaisiin aloittaa nopeasti ja kohdistaa suoraan aiheuttajaan, mikä vähentäisi tarvetta empiiriselle hoidolle sekä lyhentäisi diagnostisia viiveitä, kertoo väitöskirjatutkija Taavi Saviauk Tampereen yliopiston lääketieteen ja biotieteiden tiedekunnasta.

– Käyttämämme kannettava elektroninen nenä ei vaadi laboratorio-olosuhteita eikä erikoiskoulutusta, joten se soveltuu hyvin esimerkiksi polikliiniseen käyttöön. Tämän tutkimuksen tulokset ovat tärkeä askel kohti tavoitettamme, Saviauk toteaa.

Lääketieteen ja teknologian osaajat yhteistyössä

Tutkimuksen teossa lääketieteen osaajat tulivat Tampereen yliopistosta ja teknologiaosaajat Tampereen teknillisestä yliopistosta (TTY).

– Olemme yhdessä TTY:n kanssa rakentaneet laitteistot ja menetelmät, jotka palvelevat lääketieteen tutkijoiden tarpeita, Niku Oksala kertoo.

– TTY:n osaaminen laitteiden rakentamisessa ja tulosten matemaattisessa käsittelyssä on ollut tutkimuksessa avainasemassa etenkin siksi, että tutkimuksessa on käytetty sellaista laitetta, jota ei ole alun perin tarkoitettu bakteerien tunnistamiseen.

Tutkimuksessa on ollut keskeisenä yhteistyötahona myös Fimlab Laboratoriot Oy, josta saatiin tutkimukseen tarvittavat bakteeriviljelmät.


Saviauk T. - Kiiski J.P. - Nieminen M.K. - Tamminen N.N. - Roine A.N. - Kumpulainen P.S. - Hokkinen L.J. - Karjalainen M.T. - Vuento R.E. - Aittoniemi J.J. - Lehtimäki T.J. - Oksala N.K: Electronic Nose in the Detection of Wound Infection Bacteria from Bacterial Cultures: A Proof-of-Principle Study. European Surgical Research 2018;59:1–11

Teksti: Ida Vahtera
Kuva: Mika Kanerva