https://frosthead.com

Как сканирането на виртуална реалност и странични мозъци може да помогне за диагностициране на сътресения

През сезон 2017 г. играчите на NFL претърпяха 291 сътресения - най-много от момента, в който лигата започна да споделя данни през 2012 г. За да ограничат високия процент на сътресения, създателите на футболни правила на професионално и колежанско ниво са опитали всичко - от санкциониране на играчите за удряне с шлемовете им. към добавяне на безпристрастни странични лекари, които могат да извадят играчите от играта след удар в главата.

Нещастната реалност е, че нито една от тези промени изглежда успешно намалява броя на сътресенията. Част от проблема е, че може да е трудно дори да се определи дали играчът е бил съкрушен или не, но може би новата технология за диагностика може да помогне.

Тъй като сезонът на 2018 г. е в разгара си, някои екипи на колежа поддържат ново приспособление в кулоарите: чифт очила за виртуална реалност, предназначени да диагностицират сътресения. Конференцията Pac-12 всъщност ще използва VR очила във всеки спорт. (Борбата, а не футболът, има най-висок коефициент на сътресение, последван от хокей, се казва в публикация в Американското списание за спортна медицина.)

Очилата Eye-Sync, направени от Palo Alto, базираната в Калифорния компания SyncThink, работят, като показват точка, пътуваща в груб кръг и проследявайки погледа на потребителя, докато те следват движението на точката. Докато очилата проследяват движението на очите, устройството наистина измерва способността на мозъка да предвижда движението на точката, казва основателят на SyncThink Джамшид Джаджар.

Ghajar, неврохирург от Станфорд и президент на Фондация за мозъчна травма, казва, че е проучвал как вниманието се свързва с мозъчната функция, когато разбра, че всичко е свързано с времето. „Вашият мозък винаги е в миналото. Всичко, което усещате, вече се е случило “, казва той. „Докато видите тенис топка, това вече е отминало. За да си взаимодействате, трябва да предвидите или предвидите, така че сте се научили да предвиждате движението на топката, за да можете да я ударите. “

Не е изненадващо, че сътресението влияе върху способността на мозъка да обработва информация от очите и да предвижда движение. Ако спортист е ударен в главата или войник е твърде близо до експлозия на IED и те се представят лошо при теста за проследяване на очила, тогава е възможно да са претърпели сътресение - но не е гарантирано.

„Устройствата не поставят диагноза, правят лекарите“, казва Джаджар. Въпреки това, ако някой се бори с очилата, това може да е достатъчно причина да ги извади от терена. Дори мъничкото увреждане на способността да се предвижда движението на отбранителен край или смъртен снаряд може да се окаже скъпо.

„Това, от което се нуждаем, е инструментариум - проследяването на очите може да бъде един от инструментите“, казва Гаджар.

Различни други диагностични техники също се разработват за попълване на този инструментариум. През пролетта изследователите обявиха, че определени биомаркери в плазмата могат точно да предскажат дали спортистите от колежа са издържали на сътресение. Други изследвания предполагат, че измерването на промените в скоростта на притока на кръв към мозъка може да идентифицира сътресения. Тест за плюене, който измерва генетичния материал в слюнката, показа обещание за идентифициране на сътресения при млади пациенти, страдащи от дългосрочни симптоми, а друго проучване с деца намери успех, използвайки тест за слуха.

Една част от технологията с потенциал е слушалка, която използва компютърни модели и AI за анализ на промените в електрическите токове на мозъка. Разработен за използване в кулоарите и предните линии от BrainScope, компания със седалище в Бетесда, Мериленд, „устройството за оценка на нараняванията на мозъка“ е лента за глава с увиснали електроди, която се свързва към портативно устройство. След няколко минути тя извършва сканиране с електроенцефалограма (ЕЕГ), за да провери за кървене в мозъка. Слушалката позволява на лекарите да знаят дали е необходимо по-стабилно компютърно сканиране, казва главният изпълнителен директор Майкъл Сингър, а също така може да проследява когнитивните резултати чрез тест и да изразява резултатите като процентил.

Подобно на очилата, слушалката не е окончателен тест за сътресения. - Но ако можете да започнете с отговора на първия въпрос, има ли кървене в мозъка? И тогава, има ли функционален проблем? След това можете да вземете решение за връщане към полето “, казва Сингър.

Голяма част от това ново изследване получава финансиране от Министерството на отбраната, NFL или NCAA - организации, при които хората са особено склонни да страдат от мозъчни сътресения, особено възпрепятствани от въздействието на сътресението върху работата им и особено неохотно да признаят симптоми на сътресение. Нежеланието за разкриване на симптоми може да бъде особено проблематично, като се има предвид, че традиционната диагноза на сътресение разчита до голяма степен на субективна информация, предоставена от пациента, и нито войници, нито футболисти искат да излязат на терена.

„Субективната оценка [на сътресенията] всъщност е най-полезната, но не и ако хората ви лъжат“, казва Ким Хармон, професор по спортна медицина в Университета във Вашингтон и председател на инициативата за здраве и благополучие на Pac-12 Student Athlete дъска.

Излизането обратно на терена след претърпяно сътресение може да доведе до по-бавни реакционни времена, нарушен баланс и повишен риск от дългосрочни здравословни проблеми, като дегенеративното мозъчно заболяване, хронична травматична енцефалопатия (СТЕ). По-бързите, по-точни и обективни диагнози на сътресение представляват решение за смекчаване на зависимостта от реакциите на пациента.

Певецът на BrainScope сравнява оценката на сътресение с оценката на сърдечен удар. И в двата случая лекарят трябва да проучи редица тестове, да провери нивата на различни съединения и да вземе предвид личната история на пациента, преди да стигне до заключение. В случай на сърдечен удар обаче лекарите не трябва да разчитат много на самоотчетени симптоми.

„Това, което имаме, е необходимостта от обективна информация“, казва Сингър. „Това е Светият Граал - да има нещо, което не може да се играе.“

Лекарите често са разочаровани от очакването, че диагнозата на сътресение трябва да дойде бързо. „Не е като да можем да размахаме пръчка над тях, за да разкажем“, казва Джаджар. "Няма зелена / червена светлина."

Слушалките на BrainScope сканират мозъка, за да измерват промените в електрическата активност, които биха могли да означават сътресение. Слушалките на BrainScope сканират мозъка, за да измерват промените в електрическата активност, които биха могли да означават сътресение. (BrainScope)

За разлика от други наранявания, като ACL сълзи или счупени китки, може да бъде трудно да се установи дали човек, ударен в главата, изобщо е ранен. Определянето дали някой просто е „звънецът им“ или мозъкът им се заби в страната на черепа с достатъчно сила, за да попречи временно на познанието, е трудна наука.

"Някои хора имат очевидни признаци на сътресения", казва Хармон. „Те не могат да се изправят направо или да кажат какво се случва.“ Но някои хора са по-трудни за диагностициране, запазвайки повечето си способности, след като са получили удар в главата.

Дори експерти спорят какво точно представлява сътресение. Ghajar е получил финансиране от DoD, за да помогне да излезе с по-добра дефиниция за „сътресение“, но междувременно изследователите са склонни да използват термина „мозъчна травма“, за да избегнат объркване.

„Тези неща са толкова разнородни“, казва Санди Райт, изследовател на сътресения в Университета на Британска Колумбия, който е проучил как промените в притока на кръв към мозъка могат да показват сътресение. Всеки човек може да бъде засегнат по различен начин от сътресение, казва той, и всяко сътресение може да навреди на различни части на мозъка или да доведе до различни симптоми.

Променливостта на сътресенията също влияе на времето за възстановяване, което прави трудно да се разбере кога съкрушен играч или войник е готов да се върне в действие. „Не мисля, че някога ще измислим един-единствен тест, който ще бъде най-краен или в диагностичната, или в прогностичната страна на нещата“, казва Райт.

За Хармон и нейните колеги вълнуващата част от цялото това изследване ще дойде след приключване на футболния сезон. След като играчите окачат шлемовете си, изследователите ще съберат всички данни от новите тестове, включително VR очила, и информация за всички потвърдени сътресения от сезона - които най-вече се случват на практика - за извършване на регресионен анализ. Този анализ трябва да позволи на медицинските учени да разберат кои инструменти работят за активно идентифициране на сътресения в реално време.

Възможно е никога да няма вълшебна пръчица, която да вълни, но с нови технологии като очилата Eye-Sync и слушалките BrainScope диагностичният инструментариум нараства.

Как сканирането на виртуална реалност и странични мозъци може да помогне за диагностициране на сътресения