https://frosthead.com

Микровълновата каска може да помогне за диагностициране на травматично увреждане на мозъка

Независимо дали от спорт, автомобилни катастрофи или военна служба, травматичните мозъчни травми са разпространени и опасни. Според Центровете за контрол и превенция на заболяванията 30% от смъртните случаи, причинени от наранявания, имат TBI. През 2013 г. това е близо 50 000 смъртни случая в Съединените щати.

Някои TBI, особено по-тежките, се характеризират с кървене в мозъка (вътречерепно) и те изискват различен вид лечение, при което черепът се отваря за освобождаване на налягане и отстраняване на съсирената кръв, наречен хематом. Изпращането на хора с тези наранявания в съответните центрове за невротравма е въпрос на живот или смърт; процентът на преживяемост при пациенти с вътречерепно кървене поради TBI спада от 70 процента до 10 процента, ако хематомът не бъде отстранен в рамките на четири часа, показва проучване от 1981 г. в New England Journal of Medicine .

Но диагнозата на сътресение е неточна и в случай на хематоми изисква CT сканиране, което е скъпо и често има дълга опашка. Мозъчна буря от изследователи от Чалмерския технологичен университет в Швеция доведе до статия, публикувана в Journal of Neurotrauma, оценяваща ново използване на технологията за откриване на инсулт за бързо диагностициране на вътречерепно кървене.

„Това е в много области голям проблем, който трябва да разрешим, тъй като е трудно да подредим правилните хора, които да стигнат до неврохирургия“, казва Йохан Люнгквист, водещ изследовател и неврохирург в университетската болница Sahlgrenska.

Ljungqvist и неговият екип замислиха използването на извън етикета за съществуваща технология. Strokefinder, изграден от Medfield Diagnostics, е инструмент, използван за разграничаване между исхемични инсулти (такива, при които съсирек блокира притока на кръв) и хеморагични (които включват кървене). Каската има осем микровълнови антени на нея. Всяка антена излъчва от своя страна малко количество микровълново излъчване през мозъка (между 1/100 и 1/10 -та, което получавате от разговор с мобилен телефон), а останалите антени я прибират. Процесът се повтаря на няколко различни честоти. Микровълните ще прогресират през тъканта по различни начини, в зависимост от консистенцията на тъканта, а когато се филтрира чрез алгоритъм, хематомът се откроява, независимо дали се дължи на удар или TBI.

Strokefinder-2.jpg Strokefinder може да се използва като скринингов инструмент в спешни ситуации. (Medfield Diagnostics)

Лекарите могат веднага да започнат да лекуват пациенти с инсулт, които се оценяват със Strokefinder, но в случай на TBI полезността е да ги отведете в болници, подготвени да им предоставят неврологичната помощ, от която се нуждаят.

„Не е толкова проблемът да успеем да направим повече за тях (пациенти с TBI) предболнично, а въпрос на триаж, транспортирането им до правилната болница и това е огромен проблем“, казва Микал Елам, председател по клинична неврофизиология в Университета в Гьотеборг и един от изследователите на Ljungqvist.

Досега техниката се прилага само за хора с хроничен мозъчен хематом - опасни за живота версии, които не изискват незабавна операция. Но въз основа на успеха на това проучване, Ljungqvist смята, че използването му в спешни ситуации ще бъде възможно.

„Ако можем да докажем, че действа при тези [хронични] хематоми, тогава можем да продължим да опитваме и други пациенти с остри хематоми, и те имат различни диелектрични свойства, които всъщност биха могли да бъдат по-лесни за намиране. В такъв случай бихме могли да имаме това като скринингов инструмент в линейки или хеликоптери “, казва той.

Може дори да се появява на стадиони и на спортни събития или на бойни полета. Въпреки че устройството в момента е достъпно само за изследователи, Medfield планира да го направи достъпно в търговската мрежа и с този мащаб цената ще спадне (макар че около $ 100 000 е вече далеч по-малко от CT машина).

Strokefinder.jpg Самото устройство е тихо и оформено като приличен шлем, с гребла над четири страни на главата. (Medfield Diagnostics)

Medfield си сътрудничи с Chalmers и университетската болница Sahlgrenska в Гьотеборг по проекти, включващи Strokefinder и други технологии, като смятат, че лекарите и медицинските изследователи там ще имат по-добра представа от какво се нуждаят от инженерите в компанията. „Като инженерно училище може да имате идеи, но това наистина е тяхната професия, медицинската общност е да реши как да използва това“, казва Микаел Персон, който основава Медфийлд, след като лабораторията на Елам показа, че ранен прототип може да открие промени в тъканта в мозъка.

Самото устройство е тихо и оформено като приличен шлем, с гребла над четири страни на главата. Тежи малко повече от 10 килограма. Не можеш да го усетиш как работи. Алгоритъмът прави разлика между нормална тъкан и съсирена кръв и целият процес отнема само 45 секунди. Не предоставя изображение, а само индикация за наличието на хематом.

Микровълновото пречупване е използвано за откриване на рак на гърдата и Елам и Люнгквист смятат, че може да се приложи в още повече области. Група в Норвегия използва технологията за диагностициране на срутени бели дробове при прасета и в бъдеще може да се използва за други видове мозъчни отоци или коремни кръвоизливи. Ljungqvist планира проучване при пациенти с остър TBI-причинен хематом, тъй като процесът е достатъчно бърз, че няма нужда от забавяне на операция или компютърна томография.

С напредването на тези и други проучвания алгоритъмът на устройството ще се усъвършенства, за да предостави повече подробности, като размер и местоположение на хематом, казва Елам.

„Това не е инструмент за изображения. Тя ни дава стойност и тази стойност е различна от тази, която имат нормалните хора без кървене “, казва Ljungqvist. „Тъй като нямаме никакви възможности за изображения, наистина трябва да намерим неща, за които може да се използва този алгоритъм.“

Микровълновата каска може да помогне за диагностициране на травматично увреждане на мозъка