Травматические повреждения мозга, будь то из спорта, автокатастрофы или военной службы, распространены и опасны. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, 30 процентов смертей в результате травм имеют ЧМТ. В 2013 году в Соединенных Штатах погибло почти 50 000 человек.
Некоторые ЧМТ, особенно более тяжелые, характеризуются кровотечением в головном мозге (внутричерепное), и они требуют другого вида лечения, при котором череп открывают, чтобы сбросить давление и удалить свернувшуюся кровь, называемую гематомой. Отправка людей с такими травмами в соответствующие центры нейротравмы - это вопрос жизни или смерти; Согласно исследованию, проведенному в 1981 году в New England Journal of Medicine, показатель выживаемости пациентов с внутричерепным кровотечением вследствие ЧМТ падает с 70 до 10 процентов, если гематома не удаляется в течение четырех часов.
Но диагноз сотрясения мозга неточен, и в случае гематом требует проведения компьютерной томографии, которая стоит дорого и часто имеет длинную очередь. Мозговой штурм исследователей из Технологического университета Чалмерса в Швеции привел к статье, опубликованной в журнале Neurotrauma, в которой оценивается новое применение технологии обнаружения инсульта для быстрой диагностики внутричерепного кровотечения.
«Это во многих областях большая проблема, которую мы должны решить, потому что трудно подобрать нужных людей, которые приходят в нейрохирургию», - говорит Йохан Юнгквист, ведущий исследователь и нейрохирург в Университетской больнице Sahlgrenska.
Люнгквист и его команда разработали не по прямому назначению использование уже существующей технологии. Strokefinder, разработанный Medfield Diagnostics, представляет собой инструмент, используемый для различения ишемических инсультов (тех, где сгусток блокирует кровоток) и геморрагических (которые включают кровотечение). На шлеме установлено восемь микроволновых антенн. Каждая антенна, в свою очередь, излучает небольшое количество микроволнового излучения через мозг (от 1/100 до 1/10 от того, что вы получаете от разговора по мобильному телефону), а другие антенны улавливают его. Процесс повторяется на нескольких разных частотах. Микроволны будут проходить через ткань по-разному, в зависимости от консистенции ткани, и при фильтрации по алгоритму выделяется гематома, будь то инсульт или ЧМТ.
Strokefinder может быть использован в качестве инструмента проверки в экстренных ситуациях. (Медфилд Диагностика) Врачи могут немедленно начать лечение пациентов, перенесших инсульт, которые обследуются с помощью Strokefinder, но в случае ЧМТ полезно доставить их в больницы, подготовленные для оказания им неврологической помощи, в которой они нуждаются.
«Дело не столько в том, чтобы сделать больше для них [пациентов с ЧМТ] до больницы, а в вопросе сортировки, транспортировки их в нужную больницу, и это огромная проблема», - говорит Микал Элам, председатель. клинической нейрофизиологии в университете Гетеборга, и один из соавторов Ljungqvist.
До настоящего времени эта методика применялась только для людей с хронической гематомой головного мозга - не угрожающими жизни версиями, которые не требуют немедленной операции. Но, основываясь на успехе этого исследования, Юнгквист считает, что его использование в неотложных ситуациях будет целесообразным.
«Если мы сможем доказать, что это работает для этих [хронических] гематом, тогда мы можем приступить к испытанию и других пациентов с острыми гематомами, у которых есть другие диэлектрические свойства, которые на самом деле легче найти. В этом случае мы могли бы использовать это в качестве инструмента проверки в машинах скорой помощи или вертолетах », - говорит он.
Это может даже появиться на стадионах и на спортивных мероприятиях или на полях сражений. Хотя устройство в настоящее время доступно только для исследователей, Medfield планирует сделать его коммерчески доступным, и с такими масштабами цена снизится (хотя около 100 000 долларов это уже намного меньше, чем компьютерная томография).
Само устройство бесшумно и по форме напоминает толстый шлем с веслами на четырех сторонах головы. (Медфилд Диагностика) Medfield сотрудничает с Chalmers и Гетеборгской университетской больницей Sahlgrenska в проектах с участием Strokefinder и других технологий, полагая, что врачи и медицинские исследователи будут лучше понимать, что им нужно, чем инженеры компании. «Как инженерная школа, у вас могут быть идеи, но это действительно их профессия, медицинское сообщество должно решить, как это использовать», - говорит Микаэль Перссон, основатель Medfield после того, как лаборатория Элама показала, что ранний прототип мог обнаруживать изменения в ткань в мозге.
Само устройство бесшумно и по форме напоминает толстый шлем с веслами на четырех сторонах головы. Он весит чуть больше 10 фунтов. Вы не можете чувствовать, что это работает. Алгоритм различает нормальную ткань и свернувшуюся кровь, и весь процесс занимает всего 45 секунд. Это не обеспечивает изображение, просто указание, присутствует ли гематома.
Микроволновая рефракция использовалась для выявления рака молочной железы, и Элам и Юнгквист считают, что его можно применять в еще большем количестве областей. Группа в Норвегии использует технологию для диагностики коллапса легких у свиней, и в будущем она может быть использована для других типов отека мозга или брюшного кровотечения. Юнгквист планирует исследование пациентов с острой гематомой, вызванной ЧМТ, потому что процесс достаточно быстрый, чтобы не откладывать хирургическое вмешательство или компьютерную томографию.
По мере развития этих и других исследований алгоритм устройства будет уточняться, чтобы обеспечить более подробную информацию, такую как размер и местоположение гематомы, говорит Элам.
«Это не инструмент визуализации. Это дает нам ценность, и эта ценность отличается от того, что имеют нормальные люди без кровотечения », - говорит Юнгквист. «Поскольку у нас нет никаких возможностей для визуализации, нам действительно нужно найти вещи, для которых этот алгоритм может быть использован».
