Los auriculares de monitoreo de conmociones cerebrales identifican cuándo es seguro volver a jugar – Physics World

Las conmociones cerebrales relacionadas con los deportes que causan lesiones cerebrales traumáticas leves están recibiendo mucha atención en todo el mundo, debido al riesgo potencial de desarrollar problemas neurológicos a largo plazo, incluidos cambios conductuales y cognitivos. También puede haber riesgo de enfermedad neurodegenerativa. Por ejemplo, las lesiones repetitivas en la cabeza se han asociado con la encefalopatía traumática crónica, que sólo puede diagnosticarse post mortem.

El problema más importante en el manejo de una conmoción cerebral, especialmente en los jóvenes, es decidir cuándo es seguro para un atleta reanudar los deportes. La mayoría de los equipos deportivos organizados, desde equipos escolares hasta profesionales, utilizan protocolos de regreso al juego (RTP) para determinar cuándo es seguro que un atleta que ha sufrido una conmoción cerebral reanude sus actividades físicas. Además del número de días transcurridos desde la lesión, los protocolos RTP se basan en exámenes clínicos e informes de síntomas, pero no en mediciones objetivas de la lesión cerebral y la recuperación.

Un nuevo auricular digital diseñado para medir las alteraciones en la función cerebral podría ayudar en esta decisión. Investigadores de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) realizaron un estudio utilizando acelerometría craneal para medir los micromovimientos de la cabeza después de una contracción cardíaca (denominado "HeadPulse"). Escribiendo en Red de JAMA abierta, el equipo informa que las mediciones en serie del sistema biométrico HeadPulse revelan cambios característicos después de las conmociones cerebrales, y que estos cambios continuaron un promedio de 14 días más que los síntomas de conmoción cerebral informados.

Liderados por Cathra Halabi, los investigadores evaluaron a 43 atletas con conmoción cerebral y 59 atletas de control de la Liga de Fútbol de Adelaida (AFL) en Australia, incluidos 69 hombres y 32 mujeres con edades entre 19 y 31 años. Los participantes jugaron el nivel más alto del fútbol australiano amateur, un deporte de contacto y colisión distinto en el que equipos contrarios sin casco anotan corriendo, pateando o golpeando una pelota hacia los postes en cada extremo de un gran campo. Placar o saltar sobre un oponente son maniobras comunes. Los miembros del equipo de la AFL que sufren una conmoción cerebral no pueden reanudar sus actividades deportivas durante al menos 12 días.

Los investigadores realizaron el estudio en dos fases durante dos temporadas, primero en 2021 para confirmar la viabilidad y perfeccionar la metodología, y luego en 2022 para validar los hallazgos y asociar la actividad física con los patrones de medición de la función cerebral. Los coordinadores de investigación asistieron a los partidos y fueron alertados sobre jugadores con conmoción cerebral.

Los coordinadores realizaron mediciones de la función cerebral una hora después de la conmoción cerebral de un jugador, utilizando un prototipo de auricular en desarrollo comercial por parte de una empresa de tecnología médica. MenteRitmo. Posteriormente, viajaron a las casas de estas personas cada uno o tres días durante los siguientes 30 días para obtener grabaciones adicionales. Los participantes completaron un inventario de síntomas neuroconductuales (NSI) con cada grabación.

El HeadPulse, un biomarcador físico único, se mide aplicando un sofisticado sensor a la cabeza del paciente que detecta fuerzas normales y anormales que pulsan a través del cerebro. HeadPulse indica eficazmente cualquier desviación de lo que se considera saludable e identifica cambios en la forma en que las fuerzas viajan a través del cerebro. Acelerómetros craneales de alta sensibilidad miden pulsaciones diminutas producidas por cada latido causado por la fuerza del ciclo cardíaco. Los datos se transmiten a un teléfono inteligente y todo el proceso dura menos de 180 segundos.

Durante la primera fase del estudio, los investigadores adquirieron y analizaron 137 grabaciones de 12 conmociones cerebrales en atletas masculinos únicamente. En la segunda fase, utilizaron un dispositivo prototipo de segunda generación que resolvió algunos problemas de exceso de movimiento corporal para adquirir 276 grabaciones de 29 conmociones cerebrales tanto en hombres como en mujeres. También adquirieron 262 grabaciones de 58 participantes de control.

Veintiséis de los 32 individuos con conmoción cerebral alcanzaron el umbral de anormalidad biométrica dentro de los primeros siete días. El análisis HeadPulse detectó el 9% de las conmociones cerebrales el día 0, el 50% el día 2 y el 90% el día 14. De los 32 participantes, 26 tenían puntuaciones NSI que volvieron a cero en 30 días. En aquellos con síntomas que duraron menos de un mes, la mitad volvió a una puntuación NSI de cero el día 7. Sin embargo, en comparación con la resolución de los síntomas, solo el 57% de los participantes demostró resolución biométrica el día 30, y el 50% lo logró el día 21. 14 días después de la mejora del NSI.

"Encontramos una discrepancia entre los síntomas informados y los cambios en los datos biométricos registrados por el dispositivo", dice Halabi. “Esto genera preocupación acerca de confiar en los síntomas para tomar decisiones de RTP. Se podrían recomendar retrasos para aquellos atletas sin síntomas si persisten las anomalías del HeadPulse”.

"Las causas especulativas de los cambios en la señal HeadPulse de las conmociones cerebrales relacionadas con los deportes (SRC) incluyen alteraciones en la resonancia mecánica del parénquima cerebral (cerebro más rígido) inducidas por una lesión por conmoción cerebral, moduladas por la respuesta vascular", escribe el equipo. "Los armónicos de la frecuencia cardíaca son fundamentales para la derivación del pulso cefálico, y la disfunción autonómica relacionada con el SRC puede contribuir a los cambios en HeadPulse".

Para las conmociones cerebrales, los ojos son ventanas al cerebro

Los investigadores advierten que la asociación entre HeadPulse y la actividad, incluido el ejercicio, requiere investigación adicional. Actualmente están realizando un estudio en UCSF, en colaboración con el Universidad de California en Berkeley, para determinar si los atletas civiles estudiantes y no estudiantes pueden autoadministrarse el dispositivo. El equipo también está recopilando información adicional sobre las características clínicas de la conmoción cerebral y los niveles de actividad para ayudar a caracterizar el HeadPulse.

• Los investigadores de la UCSF presentarán los resultados de un ensayo clínico observacional recientemente completado (EPISODIO) evaluar el uso de HeadPulse para la detección de accidentes cerebrovasculares isquémicos en la próxima Asamblea Científica del Colegio Americano de Médicos de Emergencia (AECP) de 2023, que se celebrará en Filadelfia en octubre.

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