Headset pemantau gegar otak mengidentifikasi kapan waktu aman untuk kembali bermain – Physics World

Gegar otak akibat olahraga yang menyebabkan cedera otak traumatis ringan mendapat banyak perhatian di seluruh dunia, karena potensi risiko timbulnya masalah neurologis jangka panjang termasuk perubahan perilaku dan kognitif. Mungkin juga ada risiko penyakit neurodegeneratif. Misalnya, cedera kepala berulang telah dikaitkan dengan ensefalopati traumatis kronis, yang hanya dapat didiagnosis setelah kematian.

Masalah yang paling signifikan dalam menangani gegar otak, terutama bagi remaja, adalah menentukan kapan waktu yang aman bagi seorang atlet untuk melanjutkan olahraga. Sebagian besar tim olahraga terorganisir, mulai dari tim sekolah hingga profesional, menggunakan protokol kembali bermain (RTP) untuk menentukan kapan waktu aman bagi atlet yang menderita gegar otak untuk melanjutkan aktivitas fisik. Selain jumlah hari sejak cedera, protokol RTP didasarkan pada pemeriksaan klinis dan laporan gejala, namun bukan pengukuran objektif cedera otak dan pemulihan.

Headset digital baru yang dirancang untuk mengukur perubahan fungsi otak dapat membantu dalam pengambilan keputusan ini. Peneliti dari Universitas California San Francisco (UCSF) melakukan penelitian menggunakan akselerometri kranial untuk mengukur gerakan mikro kepala setelah kontraksi jantung (disebut sebagai “HeadPulse”). Menulis di JAMA Network Open, tim melaporkan bahwa pengukuran serial biometrik HeadPulse mengungkapkan perubahan karakteristik setelah gegar otak, dan perubahan ini berlanjut rata-rata 14 hari lebih lama daripada gejala gegar otak yang dilaporkan.

Dipimpin oleh Cathra Halabi, para peneliti mengevaluasi 43 atlet yang mengalami gegar otak dan 59 atlet kontrol dari Adelaide Football League (AFL) di Australia, termasuk 69 pria dan 32 wanita berusia antara 19 dan 31 tahun. Para peserta memainkan sepak bola amatir tingkat tertinggi di Australia, olahraga kontak dan tabrakan yang berbeda di mana tim lawan yang tidak memakai helm mencetak gol dengan berlari, menendang, atau meninju bola ke arah tiang gawang di kedua ujung lapangan yang luas. Mengatasi atau melompati lawan adalah manuver yang umum. Anggota tim AFL yang mengalami gegar otak tidak diperbolehkan melanjutkan aktivitas olahraga setidaknya selama 12 hari.

Para peneliti melakukan penelitian dalam dua fase selama dua musim, pertama pada tahun 2021 untuk mengonfirmasi kelayakan dan menyempurnakan metodologi, dan kemudian pada tahun 2022 untuk memvalidasi temuan dan mengaitkan aktivitas fisik dengan pola pengukuran fungsi otak. Koordinator penelitian menghadiri pertandingan dan diberitahu tentang pemain yang mengalami gegar otak.

Koordinator melakukan pengukuran fungsi otak dalam waktu satu jam setelah seorang pemain mengalami gegar otak, menggunakan prototipe headset yang dikembangkan secara komersial oleh perusahaan teknologi medis. Irama Pikiran. Mereka kemudian melakukan perjalanan ke rumah orang-orang ini setiap satu hingga tiga hari selama 30 hari berikutnya untuk mendapatkan rekaman tambahan. Peserta menyelesaikan inventarisasi gejala neurobehavioral (NSI) dengan setiap rekaman.

HeadPulse, sebuah biomarker fisik yang unik, diukur dengan menerapkan sensor canggih ke kepala pasien yang mendeteksi kekuatan normal dan abnormal yang berdenyut melalui otak. HeadPulse secara efektif menunjukkan penyimpangan apa pun dari apa yang dianggap sehat dan mengidentifikasi perubahan dalam cara kekuatan bergerak melalui otak. Akselerometer kranial yang sangat sensitif mengukur denyut kecil yang dihasilkan oleh setiap detak jantung yang disebabkan oleh kekuatan siklus jantung. Data dikirim ke ponsel cerdas, dan keseluruhan prosesnya memakan waktu kurang dari 180 detik.

Selama tahap studi pertama, para peneliti memperoleh dan menganalisis 137 rekaman dari 12 gegar otak yang hanya terjadi pada atlet pria. Pada tahap kedua, mereka menggunakan perangkat prototipe generasi kedua yang menyelesaikan beberapa masalah kelebihan gerak tubuh untuk memperoleh 276 rekaman dari 29 gegar otak pada pria dan wanita. Mereka juga memperoleh 262 rekaman dari 58 peserta kontrol.

Dua puluh enam dari 32 orang yang mengalami gegar otak memenuhi ambang batas kelainan biometrik dalam tujuh hari pertama. Analisis HeadPulse mendeteksi 9% gegar otak pada hari ke-0, 50% pada hari ke-2, dan 90% pada hari ke-14. Dari 32 peserta, 26 memiliki skor NSI yang kembali ke nol dalam waktu 30 hari. Pada mereka yang gejalanya berlangsung kurang dari satu bulan, setengahnya kembali ke skor NSI nol pada hari ke 7. Namun, dibandingkan dengan resolusi gejala, hanya 57% peserta menunjukkan resolusi biometrik pada hari ke 30, dan 50% mencapai resolusi ini pada hari ke 21 – 14 hari lebih lambat dari perbaikan NSI.

“Kami menemukan ketidaksesuaian antara gejala yang dilaporkan dan perubahan biometrik yang dicatat oleh perangkat,” kata Halabi. “Hal ini menimbulkan kekhawatiran tentang mengandalkan gejala untuk pengambilan keputusan RTP. Penundaan dapat direkomendasikan bagi atlet yang bebas gejala jika kelainan HeadPulse terus berlanjut.”

“Penyebab spekulatif dari perubahan sinyal HeadPulse gegar otak terkait olahraga (SRC) termasuk perubahan resonansi mekanis parenkim otak (otak yang lebih kaku) yang disebabkan oleh cedera gegar otak, yang dimodulasi oleh respons vaskular,” tulis tim tersebut. “Harmoni detak jantung sangat penting dalam derivasi denyut kepala, dan disfungsi otonom terkait SRC dapat berkontribusi pada perubahan HeadPulse.”

Bagi penderita gegar otak, mata adalah jendela otak

Para peneliti menyarankan bahwa hubungan antara HeadPulse dan aktivitas, termasuk olahraga, memerlukan penyelidikan tambahan. Mereka saat ini sedang melakukan penelitian di UCSF, bekerja sama dengan University of California Berkeley, untuk menentukan apakah atlet sipil pelajar dan non-pelajar dapat mengatur sendiri perangkat tersebut. Tim juga mengumpulkan informasi tambahan tentang gambaran klinis gegar otak dan tingkat aktivitas untuk membantu mengkarakterisasi HeadPulse.

• Peneliti UCSF akan mempresentasikan hasil uji klinis observasional yang baru saja selesai (EPISODE) mengevaluasi penggunaan HeadPulse untuk deteksi stroke iskemik pada Majelis Ilmiah American College of Emergency Physicians (AECP) 2023 yang akan datang, yang diadakan di Philadelphia pada bulan Oktober.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/concussion-monitoring-headset-identifies-when-its-safe-to-return-to-play/