Terveysteknologia ja ihmisen toimintakyvyn arviointi ja seuranta

Toimintakyvyn yksilöllinen vaihtelu

Vuosina 1990–2014 työskentelin Työterveyslaitoksella, 2004 alkaen Aivot ja työ -tutkimuskeskuksen tutkimusprofessorina. Tutkimme työn kuormitukseen liittyvien tekijöiden, kuten työaikojen, työtahdin ja tietokonetyön informaation määrän, vaikutuksia ihmisen uneen, hermoston fysiologiaan ja kognitiiviseen suoritukseen.

Työkuormituksen vaikutukset olivat varsin yksilöllisiä. Joillakin henkilöillä sydämen syke nousi ja sykeväli pieneni ja aivojen sähköinen toiminta vilkastui kuormituksen lisääntyessä. Toisilla reaktio oli voimakkaampi sydän- ja toisilla aivovasteissa. Osalla vaikutukset näkyivät erityisesti kognitiivisessa suorituksessa. Univaje aiheutti ihmisillä eriasteista päiväaikaista vireystilan vaihtelua ja väsymystä. Kun väsymys paheni, silmänliikkeitten tarkkuus ja nopeus laski ja silmäluomien kiinnioloaika kasvoi räpyttelyn yhteydessä. Ihmisen torkahtaminen tunnistettiin aivosähkö- ja silmänliikemittauksissa hitaista silmänliikkeistä. Tutkittavat palautuivat testejä seuranneena yönä myös vaihtelevasti.

Terveysteknologia ja toimintakyvyn arviointi sekä seuranta

Lääkärin vastaanotolla tai laboratoriossa saadaan "pikakuva" ihmisen tilanteesta. Tieto henkilön toimintakyvystä ja sen vaihtelusta arki- ja työelämässä on usein haastattelun ja oirekyselyjen varassa. Niillä ja kännykkään ladattavilla päiväkirjasovelluksilla saadaan kattavasti tietoa unesta, stressistä, uupumuksesta, väsymyksestä, kivusta, työkuormituksesta, palautumisesta, elintavoista, mielenterveydestä sekä fyysisestä, psyykkisestä ja kognitiivisesta toimintakyvystä. Vastaamiseen vaikuttaa tapa kysyä oireista ja monet tilannesidonnaiset tekijät. Vaikka henkilöllä olisi toimintakykyyn vaikuttava sairaus, oirekyselyjen antama tieto ei useinkaan riitä työeläkeratkaisuun, koska sairauskin vaikuttaa eri tavoin ihmisen toimintakykyyn.

Mobiilit fyysistä ja fysiologista toimintakykyä seuraavat mittalaitteet voivat antaa kaivattua objektiivista lisätietoa. Tarvitsemme kuitenkin nykyistä enemmän käyttökokemusta ja tutkimusta siitä, kuinka hyvin ne lopulta kuvaavat ihmisen toimintakykyä ja ennustavat hänen työkykynsä kehittymistä.

2010-luvulla terveysteknologian kehitys on ollut vilkasta. Tutkimushankkeet, joissa kerätään samanaikaisesti useilla menetelmillä tietoa ihmisen fysiologiasta, ovat työläitä toteuttaa. Tämä jarruttaa mobiiliteknologioiden luotettavuuden arviointia suhteessa kliinisiin lääketieteen teknologioihin.

Ihmisten fysiologia käyttäytyy varsin yksilöllisesti. Mittaustuloksia tulee aina tarkastella henkilön aikaisempiin tuloksiin. Tärkeätä on myös syöttää mittalaitteeseen aikaleimoja tilanteista, joihin fysiologia voi reagoida. Näitä ovat esimerkiksi liikunta, ruokailu, stressaava tilanne, lääkkeen ottaminen, aikaväli, jolloin henkilö sairasti infektion, ja toimenpide, kuten leikkaus. Näin trendikäyristä voidaan saada tietoa ennen ja jälkeen tapahtuman, joka vaikuttaa fysiologiaan.

Seuraavassa on kooste mobiiliteknologioista, joilla voi rekisteröidä fyysistä aktiviteettia ja fysiologiaa jopa ympäri vuorokauden. Keskityn menetelmiin, jotka ovat käyttökelpoisia työterveyden viitekehyksessä.

Mobiiliteknologiat toimintakyvyn mittareina

Suurimmat edistysaskeleet on saavutettu diabeteksessa. Olkavarren ihoon kiinnitetty sensori mittaa soluvälitilan sokeriarvoja. Sen avulla saadaan tietoa ruokailun, liikunnan ja esimerkiksi työkuormituksen, työaikojen ja unen vaikutuksista sokeriaineenvaihduntaan.

Varsin pitkällä kehitystyössä ovat älykello-mobiililaitteet, joissa on muun muassa fyysistä aktiviteettia ja sydämen toimintaa mittaavat anturit. Kerätystä datasta saadaan vuorokausi-, viikko- ja kuukausitason trendikäyriä.

Sydämen syke- ja sykevälivaihtelujen datan ymmärtämiseksi käyttäjät tarvitsevat tietoa autonomisen hermoston toiminnasta. Päivällä hermosto on sympaattisessa vaiheessa: sydämen syke on korkeampi ja sykevälivaihtelu pienempää. Nukkuessa ja usein myös päivälevolla autonominen hermosto on parasympaattisessa vaiheessa: syke on matalampi ja sykevälivaihtelu kasvaa.

Kroonistuvassa uupumuksessa ihminen ei palaudu yöllä, vaan autonomisen hermoston sympaattinen aktiviteetti on vallitseva. Trendikäyrä sykevälivaihtelusta voi antaa viitteitä uupumustilasta.

Monet lääkkeet ja muun muassa sydämen rytmihäiriöt vaikuttavat syketuloksiin. Rytmihäiriön tunnistamiseen tarvitaan sydänfilmi. Mobiilit, rintakehälle laitettavat EKG:t tuottavat varsin hyvää signaalia, ja rytmihäiriön tunnistukseen tarkoitettuja algoritmeja on kehitetty.

Uni on otollinen aika mittauksille

24/7 auki olevassa yhteiskunnassa epäsäännölliset työajat, sosiaalinen aikaerorasitus ja sirkadiaanisten rytmien häiriöt ovat yleistyneet ja ovat merkittävä terveysriski. Unta, vireystilaa, väsymystä ja kuormituksesta palautumista objektiivisesti mittaavat teknologiat ovat niitä, joiden arvioin tuottavan eniten apua ihmisen terveyden ja toimintakyvyn edistämiselle.

Omaseurantaan on tarjolla lukuisia rannelaitteita sekä sormukseen upotettua sensoriteknologiaa. Kokemukseni mukaan näillä laitteilla saadaan kohtuullista tietoa yöunen pituudesta, heräämisistä yöllä ja palautumisesta, kun niitä on käytetty yhtäjaksoisesti useita viikkoja. Laitteen vaihto uuden sukupolven sovellukseen ei automaattisesti tuota luotettavaa tietoa, vaan jälleen tarvitaan vähintään parin viikon sisäänajovaihe. Unen rakenteesta niillä ei saada luotettavaa tietoa.

Kehon fysiologinen palautuminen yöllä vaatii autonomisen hermoston siirtymistä sympaattisesta parasympaattiseen tilaan. Erityisesti syvässä unessa sydämen syke laskee ja sykevaihtelu kasvaa. Toisaalta vilkeunen (REM) aikana sympaattinen aktiivisuus lisääntyy ja sydämen syke nousee. Täten sydämen sykkeen ja sykevälivaihtelun yöllistä trendikäyrää tulkittaessa on tärkeätä tietää, missä unen vaiheessa muutokset todetaan.

Aktigrafi eli ihmisen liikkumista mittaavaa rannelaite yhdistettynä unipäiväkirjaan on kotona tehtävä uniongelmien, kuten unettomuuden, ensi vaiheen tutkimus. Ihminen lopettaa liikkumisen nukahtaessaan ja alkaa aamulla herätessään liikkua. Yöllä heräilevän ihmisen aktigrafissa on liikettä. Omat tutkimukset ovat osoittaneet, että aktigrafin ilmoittama nukahtamisen hetki ei välttämättä ole sama kuin aivosähköfilmin avulla määritetty. Ihminen on voinut olla liikkumatta hereillä vielä pitkäänkin. Unen rakenteen ja poikkeavuuksien luotettavaa tutkimusta varten tarvitaan unipolygrafia, jolla rekisteröidään aivosähkökäyrää, silmänliikkeitä ja leuanaluslihasten jännitystä. Pelkän sydänfilmin ja liikeantureiden avulla se ei onnistu.

Kognitiivisen toimintakyvyn arviointi

Työmuistin, tarkkaavuuden ja vireyden arviointiin on kehitetty digitaalisia tablettitestejä ja kännykkäsovelluksia. Testit voi tehdä työn lomassa ja kotioloissa. Ne sopivat parhaiten seulontaan. Tarkempi kognition arviointi edellyttää neuropsykologin tutkimusta. Mikäli silmänliikkeiden rekisteröintiin saadaan huomaamattomia mobiileja mittalaitteita, niillä saadaan tietoa tarkkaavuudesta, koska otsalohkot ohjaavat sekä silmänliikkeitä että tarkkaavuutta.

Voiko mobiiliteknologia auttaa työkyvyn arvioinnissa ja ylläpidossa?

Työkyvyn näkökulmasta oleellista on löytää luotettavia tapoja arvioida sai-rausloman tarvetta, henkilön toimintakykyä nykyiseen tai vastaavaan työhön, kuntoutumisen ennustetta sekä edellytyksiä uudelleenkouluttautua tai työskennellä muunnetussa työssä kroonisen sairauden kanssa. Myös osatyökykyisen henkilön kohdalla toimintakyvyn luotettava arviointi on tärkeätä. Nykyiset mobiiliteknologian sovellukset ovat apuvälineitä, joitten avulla saada tietoa ihmisestä vastaanoton ulkopuolella. Ne eivät kuitenkaan korvaa lääkärin vastaanotolla käyntiä ja kliinistä tutkimusta, haastattelusta puhumattakaan.

Kokemukseni mukaan ihmisten kiinnostus käyttää hyvinvointiteknologiaa esimerkiksi elämäntapojen muutoksen tukena vaihtelee. Parhaiten toimivat edelleen askel- ja sydämen sykemittarit, koska niiden tieto on ihmiselle ymmärrettävää. Sokerisensorin käyttö etenkin insuliinidiabeteksessa on jo arkipäivää. Sairaudesta ja leikkauksesta toipuvien kohdalla mobiiliteknologia voi auttaa sairausloman tarpeen ja pituuden arvioinnissa.

Työn ja muun tekemisen tauottaminen voi olla vaikeata. Biofeedback tauon paikasta laitteella, joka tunnistaa työtehon alkavan laskea, voi olla avuksi. Mittaukset voivat auttaa keskustelussa töiden uudelleenjärjestelyistä. Toimintakyvyn objektiivinen seuranta muutosten jälkeen parantaa mahdollisuuksia löytää sopiva työ henkilölle, jonka toimintakyky on eri syistä ohimenevästi tai pysyvästi laskenut siinä määrin, että osatyöratkaisu on perusteltu.