https://frosthead.com

Mikrolainekiiver võib aidata diagnoosida aju traumaatilist vigastust

Ükskõik, kas spordist, autoõnnetustest või ajateenistusest lähtuvalt on traumaatilised ajuvigastused levinud ja ohtlikud. Haiguste tõrje ja ennetamise keskuste andmetel on 30 protsenti vigastustega seotud surmajuhtumitest TBI. 2013. aastal oli see Ameerika Ühendriikides peaaegu 50 000 surma.

Mõnede, eriti raskemate TBI-de puhul on iseloomulik ajuverejooks (koljusisene) ja need vajavad teistsugust ravi, kus kolju avatakse rõhu vabastamiseks ja hüübinud vere eemaldamiseks, mida nimetatakse hematoomiks. Nende vigastustega inimeste saatmine vastavatesse neurotraumakeskustesse on elu või surma küsimus; TBI-ga seotud koljusisese verejooksuga patsientide elulemus langeb 70 protsendilt 10 protsendile, kui hematoomi ei eemaldata nelja tunni jooksul, selgub New England Journal of Medicine 1981. aasta uuringust.

Kuid põrutusdiagnoosimine on ebatäpne ja hematoomide korral nõuab CT-skannimist, mis on kallis ja mille järjekord on sageli pikk. Rootsi Chalmersi tehnikaülikooli teadlaste ajurünnak tõi ajakirjas Journal of Neurotrauma avaldatud artikli, milles hinnatakse insuldi tuvastamise tehnoloogia uut kasutamist koljusisese verejooksu kiireks diagnoosimiseks.

"See on paljudes valdkondades suur probleem, millega peame tegelema, sest neurokirurgiasse tulekut on keeruline sorteerida, " ütleb juhtivteadur ja Sahlgrenska ülikooli kliinikumi neurokirurg Johan Ljungqvist.

Ljungqvist ja tema meeskond mõtlesid välja olemasoleva tehnoloogia otstarbekohase kasutamise. Medfield Diagnostics'i loodud stroofin on tööriist, mille abil saab eristada isheemilisi lööke (neid, kus tromb blokeerib verevoolu) ja hemorraagilisi (millega kaasneb verejooks). Kiivril on kaheksa mikrolaineantenni. Iga antenn laseb omakorda läbi aju väikese koguse mikrolainekiirgust (vahemikus 1/100 kuni 1/10 sellest, mida saate mobiiltelefoniga vestlusest) ja teised antennid võtavad selle vastu. Protsessi korratakse mitmel erineval sagedusel. Mikrolained on läbi koe liikunud erineval viisil, sõltuvalt koe konsistentsist, ja kui algoritm filtreeritakse, eristub hematoom, olgu see põhjustatud insuldist või TBI-st.

Strokefinder-2.jpg Strokefinderit saab kasutada kiireloomulistes olukordades sõeluuringu vahendina. (Medfieldi diagnostika)

Arstid saavad kohe alustada insuldihaigete ravimist, kellele antakse hinnang Strokefinderi abil, kuid TBI-de korral on kasulik neid viia haiglatesse, kes on valmis andma neile vajalikku neuroloogilist abi.

"See pole mitte niivõrd küsimus, et oleksime võimelised neile [TBI patsientidele] haiglaeelses mõttes rohkem ära tegema, see on triaaži küsimus, nende õigesse haiglasse toimetamine ja see on tohutu probleem, " ütleb juhataja Mikal Elam Göteborgi ülikooli kliinilise neurofüsioloogia osakond ja üks Ljungqvisti kaastöötajaid.

Siiani on seda meetodit rakendatud ainult kroonilise aju hematoomiga inimestele - eluohtlikud versioonid, mis ei vaja viivitamatut operatsiooni. Kuid tuginedes selle uuringu õnnestumisele, arvab Ljungqvist, et selle kasutamine kiireloomulistes olukordades on teostatav.

„Kui suudame tõestada, et see toimib nende [krooniliste] hematoomide korral, võime proovida proovida ka teisi ägedate hematoomidega patsiente ja neil on erinevad dielektrilised omadused, mida oleks tegelikult lihtsam leida. Sel juhul võiks meil see olla kiirabiautode või helikopterite läbivaatusinstrument, ”räägib ta.

See võib ilmuda isegi staadionitel ja spordiüritustel või lahinguväljal. Ehkki seade on praegu saadaval ainult teadlastele, plaanib Medfield selle kaubanduslikult kättesaadavaks teha ja selle skaala korral hind langeb (ehkki umbes 100 000 dollari juures on see juba kaugelt vähem kui CT-aparaat).

Strokefinder.jpg Seade ise on vaikne ja sellise kujuga nagu turske kiiver, mille aerud on pea nelja külje kohal. (Medfieldi diagnostika)

Medfield teeb Strokefinderit ja muid tehnoloogiaid tutvustavates projektides koostööd Chalmersi ja Göteborgi Sahlgrenska ülikooli haiglaga, mõeldes sealsetele arstidele ja meditsiiniuurijatele paremat ideed, mida nad vajavad, kui ettevõtte inseneridel. "Insenerikoolina võib teil olla ideid, kuid see on tõesti nende elukutse, selle kasutamist otsustab meditsiiniringkond, " ütleb Mikael Persson, kes asutas Medfieldi pärast seda, kui Elami labor näitas, et varajane prototüüp võib tuvastada muutusi kude ajus.

Seade ise on vaikne ja sellise kujuga nagu turske kiiver, mille aerud on pea nelja külje kohal. See kaalub veidi üle 10 naela. Sa ei saa tunda, et see töötab. Algoritm eristab normaalset kudet ja hüübinud verd ning kogu protsess võtab vaid 45 sekundit. See ei anna pilti, vaid näitab, kas hematoom on olemas.

Rinnavähkide tuvastamiseks on kasutatud mikrolaine murdumist ning Elam ja Ljungqvist arvavad, et seda saaks rakendada veel rohkemates piirkondades. Norras asuv rühm kasutab seda tehnoloogiat sigade varisenud kopsude diagnoosimiseks ja tulevikus võib see harjuda muud tüüpi aju turse või kõhuverejooksuga. Ljungqvist kavandab uuringut ägeda TBI põhjustatud hematoomiga patsientidel, kuna protsess on piisavalt kiire, et see ei vaja operatsiooni ega CT-skannimist.

Nende ja teiste uuringute edenedes täpsustatakse seadme algoritmi, et saada rohkem üksikasju, näiteks hematoomi suurus ja asukoht, ütles Elam.

„See ei ole pilditöötlusvahend. See annab meile väärtuse ja see väärtus erineb sellest, mis tavalistel inimestel ilma verejooksuta on, ”ütleb Ljungqvist. "Kuna meil pole pildistamiseks võimalusi, peame tõesti leidma asjad, mille jaoks seda algoritmi saaks kasutada."

Mikrolainekiiver võib aidata diagnoosida aju traumaatilist vigastust