脳震盪モニタリングヘッドセットは、安全にプレーに復帰できる時期を特定 – Physics World

軽度の外傷性脳損傷を引き起こすスポーツ関連の脳震盪は、行動や認知の変化を含む長期的な神経学的問題を引き起こす潜在的なリスクがあるため、世界中で大きな注目を集めています。 神経変性疾患のリスクもあるかもしれません。 たとえば、反復的な頭部損傷は慢性外傷性脳症と関連しており、死後にしか診断できません。

特に青少年にとって、脳震盪の管理における最も重要な問題は、アスリートがいつスポーツを再開しても安全であるかを判断することです。 学校チームからプロまで、組織化されたスポーツ チームのほとんどは、プレー復帰 (RTP) プロトコルを使用して、脳震盪を起こしたアスリートがいつ身体活動を再開しても安全であるかを判断しています。 損傷からの日数に加えて、RTP プロトコルは臨床検査と症状報告に基づいていますが、脳損傷と回復の客観的な測定値ではありません。

脳機能の変化を測定するように設計された新しいデジタル ヘッドセットは、この決定に役立つ可能性があります。 カリフォルニア大学サンフランシスコ校の研究者 (UCSF）は、頭蓋加速度計を使用して心臓収縮後の頭部の微小な動き（「ヘッドパルス」と呼ばれる）を測定する研究を実施しました。 書き込み中 JAMAネットワークオープン、チームは、HeadPulse生体認証の連続測定により、脳震盪後の特徴的な変化が明らかになり、これらの変化は報告された脳震盪症状よりも平均14日長く続いたと報告しています。

によって導かれて カトラ・ハラビ研究者らは、オーストラリアのアデレード・フットボール・リーグ（AFL）に所属する脳震盪を起こしたアスリート43名と健常者59名（69～32歳の男性19名、女性31名を含む）を評価した。 参加者は最高レベルのアマチュアオーストラリアンルールフットボールをプレーした。これは、ヘルメットをかぶっていない相手チームが、広いフィールドの両端にあるゴールポストに向かってボールを走ったり、蹴ったり、パンチしたりして得点する、接触と衝突が特徴的なスポーツである。 相手にタックルしたり飛びついたりすることは一般的な操作です。 脳震盪を起こしたAFLチームメンバーは、少なくとも12日間はスポーツ活動を再開することができない。

研究者らはこの研究を2021シーズンにわたる2022段階に分けて実施し、最初はXNUMX年に実現可能性を確認し方法論を改良するため、次にXNUMX年に所見を検証し、身体活動と脳機能測定パターンを関連付けるために実施した。 研究コーディネーターは試合に参加し、脳震盪を起こした選手に注意を喚起した。

コーディネーターは、医療技術会社が商業開発中のプロトタイプのヘッドセットを使用して、選手の脳震盪からXNUMX時間以内の脳機能測定を実施した。 マインドリズム。 その後、彼らは追加の録音を入手するために、次の 30 日間にわたって XNUMX ～ XNUMX 日ごとにこれらの個人の自宅を訪問しました。 参加者は、記録ごとに神経行動症状目録 (NSI) を完成させました。

ユニークな物理的バイオマーカーである HeadPulse は、脳内を脈動する正常および異常な力を検出する高度なセンサーを患者の頭に適用することによって測定されます。 HeadPulse は、健康的であると考えられる状態からの逸脱を効果的に示し、脳内を伝わる力の変化を特定します。 高感度の頭蓋加速度計は、心周期の力によって引き起こされる各心拍によって生成される微小な脈動を測定します。 データはスマートフォンに送信され、プロセス全体にかかる時間は 180 秒未満です。

最初の研究段階で、研究者らは男性アスリートのみの137件の脳震盪の12件の記録を取得して分析した。 第 276 段階では、過剰な体の動きの問題を解決する第 29 世代のプロトタイプ装置を利用して、男性と女性の脳震盪 262 件の 58 件の記録を取得しました。 彼らはまた、XNUMX 人の対照参加者から XNUMX 件の録音を取得しました。

脳震盪を起こした 32 人のうち 9 人が、最初の 0 日以内に生体測定異常の閾値を満たしました。 HeadPulse 分析では、50 日目に脳震盪の 2%、90 日目までに 14%、32 日目までに 26% が検出されました。参加者 30 名のうち、7 名は NSI スコアが 57 日以内にゼロに戻りました。 症状が30か月未満続いた人では、半数が50日目までにNSIスコアがゼロに戻りました。しかし、症状の解消と比較すると、21日目までに生体認証の解消を示したのは参加者の14％のみで、XNUMX日目までにXNUMX％がこれを達成しました。 NSI改善からXNUMX日遅れ。

「報告された症状と、デバイスによって記録された生体認証の変化との間に不一致があることがわかりました」とハラビ氏は言います。 「このことは、RTP の決定を症状に依存することに対する懸念を引き起こします。 HeadPulse の異常が続く場合、症状のないアスリートには延期が推奨される可能性があります。」

「スポーツ関連脳震盪（SRC）ヘッドパルス信号の変化の推定原因には、脳震盪損傷によって誘発され、血管反応によって調節される脳実質の機械的共鳴の変化（脳の硬直）が含まれる」と研究チームは書いている。 「心拍数の高調波は頭部パルスの導出の中心であり、SRC 関連の自律神経機能不全が頭部パルスの変化に寄与する可能性があります。」

脳震盪の場合、目は脳への窓です

研究者らは、HeadPulse と運動などの活動との関連性については、さらなる調査が必要であるとアドバイスしています。 彼らは現在、UCSF で研究を行っています。 カリフォルニア大学バークレー校、学生および学生以外の民間アスリートがデバイスを自己管理できるかどうかを判断します。 チームはまた、HeadPulse の特徴を明らかにするために、脳震盪の臨床的特徴と活動レベルに関する追加情報を収集しています。

• UCSF の研究者は、最近完了した観察臨床試験の結果を発表します (エピソード） 2023月にフィラデルフィアで開催されるXNUMX年米国救急医師会（AECP）科学総会で、虚血性脳卒中検出のためのHeadPulseの使用を評価する予定です。

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• 情報源： https://physicsworld.com/a/concussion-monitoring-headset-identifies-when-its-safe-to-return-to-play/