https://frosthead.com

Kuidas virtuaalne reaalsus ja aju külgmine skaneerimine aitaksid põrutusi diagnoosida

2017. aasta hooajal kannatasid NFL-i mängijad 291 põrutuses - kõige rohkem pärast seda, kui liiga alustas andmete jagamist 2012. aastal. Suure põrkumuse vähendamiseks on professionaalsed ja kolledži jalgpallireeglid proovinud kõike alates mängijate karistamisest kiivritega löömise eest. lisades erapooletuid kõrvaarste, kes suudavad mängijad pärast peaga lööki mängust välja tõmmata.

Kahjuks on reaalsus see, et ükski neist muudatustest ei näi vähendavat põrutuste arvu. Osa probleemist on see, et võib olla keeruline isegi otsustada, kas mängija on kokku lepitud või mitte, kuid võib-olla aitab sellest uus diagnostiline tehnoloogia.

Kui 2018. aasta hooaeg saab täies hoos, hoiavad mõned kolledžimeeskonnad uut vidinat kõrvale: virtuaalreaalsuse kaitseprille, mis on loodud põrutuste diagnoosimiseks. Pac-12 konverentsil kasutatakse VR-kaitseprille tegelikult igal spordialal. (Maadlus, mitte jalgpall on kõige suurem põrutusaste, millele järgneb jäähoki, kirjutab ajakiri American Journal of Sports Medicine.)

Californias asuva ettevõtte SyncThink Palo Alto valmistatud prillid Eye-Sync töötavad nii, et nad kuvavad töötlemata ringis liikuva punkti ja jälgivad kasutaja silmi, kui nad täpi liikumist jälgivad. Kuigi prillid jälgivad silma liikumist, mõõdab seade tõesti aju võimet ennustada täpi liikumist, ütles SyncThinki asutaja Jamshid Ghajar.

Stanfordi neurokirurg ja Aju Trauma Fondi president Ghajar ütleb, et ta uuris, kuidas tähelepanu on seotud aju talitlusega, kui ta mõistis, et see kõik sõltub ajastusest. “Teie aju on alati minevikus. Kõik, mida te tunnete, on juba juhtunud, ”ütleb ta. “Selleks ajaks, kui tennisepalli näete, on see juba möödas. Suhtlemiseks peate ennustama või ette nägema, nii et olete õppinud kuuli liikumist ennustama, et saaksite selle lüüa. ”

Pole üllatav, et põrutus mõjutab aju võimet töödelda silmadelt teavet ja ennustada liikumist. Kui sportlasele koputatakse pähe või kui sõdur on IED-plahvatuse jaoks liiga lähedal ja kaitseprillide silmajälgimistesti tulemused on kehvad, on võimalik, et nad on põrutanud, kuid see pole garanteeritud.

"Seadmeid ei diagnoosita, arstid teevad, " ütleb Ghajar. Isegi kui keegi võitleb prillidega, võib see olla piisav põhjus, et nad väljalt minema tõmmata. Isegi väike kaitsevõime või sureliku kesta liikumise prognoosimise võime nõrgenemine võib osutuda kulukaks.

"Me vajame tööriistakomplekti - silmade jälgimine võiks olla üks tööriistu, " sõnab Ghajar.

Selle tööriistakomplekti täitmiseks on välja töötatud ka mitmesuguseid muid diagnostilisi tehnikaid. Kevadel teatasid teadlased, et teatud plasma biomarkerid oskasid täpselt ennustada, kas kolledži sportlased on põrutust põdenud. Muud uuringud näitavad, et aju verevoolu kiiruse muutuste mõõtmine võib tuvastada põrutusi. Süljes leiduva geneetilise materjali mõõtmise süljetest näitas, et pikaajaliste sümptomite all kannatavatel noortel patsientidel on võimalik põrutus tuvastada, ning kuulmistesti abil õnnestus veel üks lastega tehtud uuring.

Üks potentsiaalse tehnoloogia osa on peakomplekt, mis kasutab arvutimudeleid ja AI-d aju elektrivoolude muutuste analüüsimiseks. Marylandis Bethesdas asuva ettevõtte BrainScope poolt välja töötatud kõrvale ja rindejoontele mõeldud ajukahjustuste hindamise seade on rippuvate elektroodidega peavõru, mis ühendatakse käeshoitava seadmega. Paari minutiga teeb see elektroentsefalogrammi (EEG) skaneerimise, et kontrollida ajuverejooksu. Peakomplekt annab arstidele teada, kui on vaja tugevamat CT-skannimist, ütles tegevjuht Michael Singer. Samuti suudab peakomplekt testi abil jälgida kognitiivseid võimeid ja väljendada tulemusi protsentiilides.

Nagu kaitseprillid, pole ka peakomplekt lõplik põrutuste test. “Aga kui võite alustada sellele esimesele küsimusele vastamisega, kas siis on ajus verejooks? Ja siis, kas on olemas funktsionaalne probleem? Seejärel saate põllule naasmise üle otsustada, ”räägib Singer.

Suur osa sellest uuest teadustööst saab toetust kaitseministeeriumilt, NFLilt või NCAA-lt - organisatsioonidelt, kus inimesed põrutavad eriti tõenäoliselt põrutusi, eriti seetõttu, et põrutusest tulenev mõju mõjutab nende tööülesandeid, ja eriti tõrksalt põrutusest põhjustatud sümptomeid. Vastumeelsus sümptomite avaldamise vastu võib osutuda eriti problemaatiliseks, kuna traditsioonilise põrutusdiagnoosi arvestamine tugineb suuresti patsiendi antud subjektiivsele teabele ning sõdurid ega jalgpallurid ei taha väljakule tulla.

“[Põrutuste] subjektiivne hindamine on tegelikult kõige kasulikum, kuid mitte siis, kui inimesed teile valetavad, ” ütleb Kim Harmon, Washingtoni ülikooli spordimeditsiini professor ja patsientide tervisespordi ja heaolu algatuse Pac-12 tudengite juht. laud.

Pärast põrutusest põllule tagasi minnes võib reaktsiooniaeg olla aeglasem, tasakaalu langus ja pikaajaliste terviseprobleemide, näiteks degeneratiivse ajuhaiguse, kroonilise traumaatilise entsefalopaatia (CTE), oht suurem. Kiiremad, täpsemad ja objektiivsed põrutusdiagnoosid pakuvad lahendust patsiendi reageerimisele tuginemise leevendamiseks.

BrainScope's Singer võrdleb põrutuse hindamist südameataki hindamisega. Mõlemal juhul peab arst enne järelduste tegemist uurima mitmeid teste, kontrollima erinevate ühendite taset ja võtma arvesse patsiendi isiklikku ajalugu. Südameinfarkti korral ei pea arstid aga palju lootma enda teada antud sümptomitele.

"Meil on vaja objektiivset teavet, " ütleb Singer. "See on Püha Graal - omada midagi, mida ei saa mängida."

Arstid on sageli pettunud ootusest, et põrutusdiagnoos peaks toimuma kiiresti. "See ei ole nii, nagu saaksime nende ümber võlukeppi lainetada, " ütleb Ghajar. "Rohelist tuld / punast tuld pole."

BrainScope'i peakomplekt skaneerib aju, et mõõta elektrilise aktiivsuse muutusi, mis võivad viidata põrutusele. BrainScope'i peakomplekt skaneerib aju, et mõõta elektrilise aktiivsuse muutusi, mis võivad viidata põrutusele. (BrainScope)

Erinevalt teistest vigastustest, nagu näiteks ACL-i rebendid või murtud randmed, võib olla keeruline kindlaks teha, kas pähe löönud inimene on üldse vigastatud. See on keeruline teadmine, kas teha kindlaks, kas kellelgi oli lihtsalt oma kelluke või kas nende aju vajus piisava jõuga kolju külge, et ajutiselt pärssida tunnetust.

"Mõnel inimesel on ilmseid põrutuste märke, " ütleb Harmon. “Nad ei saa sirgelt püsti tõusta ega öelda, mis toimub.” Kuid mõnel inimesel on raskem diagnoosida, säilitades suurema osa oma võimetest pärast pealaksu käes kannatamist.

Isegi eksperdid vaidlevad selle üle, mis on põrutus. Ghajar on saanud DoD-lt raha, et aidata välja tuua põrutuse parem määratlus, kuid vahepeal kipuvad teadlased segaduse vältimiseks kasutama mõistet „ajukahjustus”.

"Need asjad on nii heterogeensed, " ütleb Briti Columbia ülikooli põrutuste uurija Sandy Wright, kes on uurinud, kuidas aju verevoolu muutused võivad viidata põrutusele. Põrumine võib tema sõnul mõjutada iga inimest erinevalt ja iga põrutus võib kahjustada aju eri osi või tekitada erinevaid sümptomeid.

Põrutuste varieeruvus mõjutab ka taastumisaegu, muutes keeruliseks teada, millal kokku löödud mängija või sõdur on valmis mängu naasma. "Ma ei usu, et me kunagi peaks välja tulema üheainsa testiga, mis saab olema lõppude lõpuks nii asjade diagnostilisel kui ka prognostilisel poolel, " sõnab Wright.

Harmoni ja tema kolleegide jaoks tuleb kogu selle uurimistöö põnev osa pärast jalgpallihooaja lõppu. Kui mängijad kiivrid riputavad, koguvad teadlased regressioonianalüüsi saamiseks kõik andmed uute testide kohta, sealhulgas VR-prillid, ja teave kõigi kinnitatud hooaja põrutuste kohta - mis enamasti juhtuvad praktikas -. See analüüs peaks andma arstiteadlastele teada, millised vahendid toimivad põrutuste aktiivsel tuvastamisel reaalajas.

Kunagi ei pruugi võlukeppi lainetada, kuid selliste uute tehnoloogiatega nagu Eye-Synci kaitseprillid ja BrainScope-peakomplekt kasvab diagnostikavahendite komplekt.

Kuidas virtuaalne reaalsus ja aju külgmine skaneerimine aitaksid põrutusi diagnoosida