Czy to jest narzędzie diagnostyczne, na które czekaliśmy podczas badania wstrząśnienia mózgu?

Diagnoza wstrząsu mózgu jest bardzo trudną nauką.

Nawet jeśli test oceniający na boisku piłkarskim lub boisku piłkarskim uzna, że ​​po uderzeniu w głowę nie masz wstrząsu mózgu, nie oznacza to koniecznie, że go nie doznałeś, mówi Michael Singer, dyrektor generalny BrainScope , firma z Bethesda w stanie Maryland, która opracowała nową technologię wykrywania oznak wstrząsu mózgu w falach mózgowych człowieka. Pozyskał około 70 milionów dolarów od inwestorów, w tym Departamentu Obrony USA i NFL.

Nie ma obiektywnego sposobu na wykrycie lub ocenę wstrząśnienia mózgu, technicznie znanego jako łagodne urazowe uszkodzenie mózgu, a BrainScope stara się to zmienić. Lekarze diagnozują je głównie na podstawie oznak i objawów. Większość osób, które trafiają na izbę przyjęć po uderzeniu w głowę, poddaje się również tomografii komputerowej (CT), aby wykluczyć bardzo poważne obrażenia. Ale tomografia komputerowa nie wykrywa wstrząsu mózgu.

Poza oddziałem ratunkowym trenerzy sportowi lub inni pracownicy medyczni często stosują testy oceny wstrząsu mózgu, ale ostatnie badania sugerują, że te metody oceny mogą pominąć znaczną liczbę urazów mózgu. Wielu ludzi, którzy doznają wstrząsu mózgu, nigdy nie jest ocenianych pod kątem jednego.

Szybki test wstrząsu mózgu oparty na EEG.

Konsekwencje tego są skomplikowane i nie do końca zrozumiałe. Naukowcy wciąż próbują pojąć długoterminowe skutki łagodnego urazu mózgu i dlaczego u niektórych osób z tego powodu rozwijają się powiązane przewlekłe, a nawet neurodegeneracyjne problemy (patrz Co piłka nożna wpływa na mózg). Wiemy, że ktoś, kto niedawno doznał wstrząsu mózgu, jest narażony na zwiększone ryzyko doznania kolejnego uszkodzenia mózgu. Technologia BrainScope mogłaby ostatecznie zostać wykorzystana na uboczu, na polu bitwy lub w izbie przyjęć, aby pomóc klinicystom w szybkim testowaniu wstrząsów mózgu. Test składa się z jednorazowego zestawu słuchawkowego z czujnikami, które rejestrują sygnały elektryczne. Założenie zestawu słuchawkowego, rejestracja sygnałów i analiza danych w aplikacji na smartfona z systemem Android zajmuje zaledwie 10 minut.

Nowy szybki test opiera się na technice zwanej ilościową elektroencefalografią lub QEEG. Podczas gdy nauka o konwencjonalnym EEG opiera się na wizualnej kontroli sygnału uzyskanego poprzez rejestrację aktywności elektrycznej mózgu, QEEG polega na skomputeryzowanej analizie sygnału w celu wykrycia cech, których nie można zobaczyć w inny sposób. BrainScope opracował zestaw autorskich algorytmów przeznaczonych do wykrywania zestawów nieprawidłowości w sygnale EEG związanych z patologią uszkodzenia mózgu.

W ciągu ostatnich 10 lat, częściowo dzięki niedrogiej mocy obliczeniowej i technikom, takim jak uczenie maszynowe, postęp w tego rodzaju przetwarzaniu sygnałów był wykładniczy, mówi Leslie Prichep , dyrektor naukowy BrainScope. Nasza zdolność do charakteryzowania sygnałów elektrycznych właśnie eksplodowała.

Ale fakt, że obiektywny test diagnostyczny wstrząsu mózgu jeszcze nie istnieje, sprawia, że ​​udowodnienie, że test BrainScope działa, jest wyjątkowo trudnym wyzwaniem, mówi Singer. Po prostu nie ma z czym porównywać. Dla celów regulacyjnych BrainScope i Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków zdecydowały się na tomografię komputerową jako złoty standard. Firma opublikowała kilka recenzowanych badań pokazujących, że jej technologia wiarygodnie przewiduje, czy pacjent z urazem głowy będzie miał pozytywny wynik tomografii komputerowej.

Pierwsze dwie iteracje testu, choć nie na sprzedaż, uzyskały zgodę FDA, aby pomóc klinicystom w podjęciu decyzji, czy wykonać tomografię komputerową. Jest to przydatne; Skany CT narażają pacjentów na potencjalnie szkodliwe promieniowanie i są szczególnie ryzykowne u dzieci.

Ale Singer mówi, że celem firmy jest opracowanie prawdziwego testu diagnostycznego na wstrząśnienie, który będzie w stanie dostarczyć lekarzom przydatnych informacji o spektrum patologii związanych z wstrząśnieniami, które są niewidoczne dla tomografii komputerowej. Naukowe zrozumienie tych patologii jest wciąż ograniczone, ale ostatnie postępy poczyniono przy użyciu nowych technik obrazowania, takich jak zaawansowane obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (patrz Blizny mózgowe wykryte we wstrząsie mózgu).

Kluczowe dla podejścia BrainScope jest kilkudziesięcioletnia praca Prichep, kiedy była współdyrektorem Brain Research Laboratories w New York University School of Medicine. W 1988 roku Prichep i jej zmarły mąż, E. Roy John, byli pierwszymi, którzy wykazać że u normalnie funkcjonujących ludzi charakterystykę ich sygnału EEG można opisać za pomocą zestawu równań matematycznych w funkcji wieku. Oznacza to, że za pomocą statystyk możemy przyjrzeć się aktywności mózgu i określić, jak normalna jest w stosunku do tego, czego oczekujemy w twoim wieku, mówi Prichep.

Strategia wykorzystywania takich danych normatywnych do identyfikacji nieprawidłowości w falach mózgowych danej osoby nie jest pozbawiona sceptyków. Wiele niegdyś obiecujących zastosowań biomedycznych opartych na podobnym podejściu do QEEG nie zostało zrealizowanych, mówi Marc Nuwer , neurofizjolog kliniczny i profesor neurologii w UCLA School of Medicine. Co więcej, mówi Nuwer, bez pomiaru wyjściowego nie można mieć pewności, czy czyjś sygnał EEG jest rzeczywiście nieprawidłowy. Różnicą mogą być inne rzeczy niż wstrząśnienie mózgu, jak lekarstwo, wcześniejszy uraz głowy lub coś zupełnie innego, mówi.

Prichep zgadza się, że posiadanie linii bazowej może poprawić czułość. Możesz być w swojej linii bazowej nieco inaczej niż normalnie, mówi. Ale klinicyści na ogół nie będą przeprowadzać pomiarów wyjściowych dla pacjentów, którzy przyjeżdżają na oddział ratunkowy.

BrainScope pracuje nad nową iteracją swojego testu EEG, który ma wykraczać poza to, co jest widoczne na TK, przy użyciu algorytmów przetwarzania sygnału zaprojektowanych w celu wykorzystania nowszego naukowego zrozumienia patologii wstrząsu mózgu. Możliwość zaznaczenia pola, czy ktoś jest dodatni CT, jest wymogiem dla użytecznego produktu, ale to nie koniec historii, mówi Singer. To właściwie początek historii.

ukryć