뇌진탕 모니터링 헤드셋으로 경기에 복귀해도 안전한 시기를 식별 - Physics World

경미한 외상성 뇌 손상을 일으키는 스포츠 관련 뇌진탕은 행동 및 인지 변화를 포함한 장기적인 신경학적 문제가 발생할 수 있는 잠재적 위험으로 인해 전 세계적으로 많은 주목을 받고 있습니다. 신경퇴행성 질환의 위험도 있을 수 있습니다. 예를 들어, 반복적인 머리 부상은 사후에만 진단할 수 있는 만성 외상성 뇌병증과 관련이 있습니다.

뇌진탕 관리, 특히 청소년의 경우 가장 중요한 문제는 운동선수가 언제 스포츠를 재개하는 것이 안전한지 결정하는 것입니다. 학교 팀부터 전문가에 이르기까지 대부분의 조직화된 스포츠 팀은 뇌진탕을 당한 운동선수가 신체 활동을 재개하는 것이 안전한 시기를 결정하기 위해 RTP(경기 복귀) 프로토콜을 사용합니다. 부상 이후 일수 외에도 RTP 프로토콜은 임상 검사 및 증상 보고를 기반으로 하지만 뇌 손상 및 회복에 대한 객관적인 측정은 아닙니다.

뇌 기능의 변화를 측정하도록 설계된 새로운 디지털 헤드셋이 이러한 결정에 도움이 될 수 있습니다. 캘리포니아 샌프란시스코 대학교 연구진(UCSF)은 심장 수축 후 머리의 미세한 움직임을 측정하기 위해 두개골 가속도계를 사용하는 연구를 수행했습니다("HeadPulse"라고 함). 글쓰기 자마 네트워크 오픈연구팀은 HeadPulse 생체 인식의 연속 측정을 통해 뇌진탕 후 특징적인 변화가 나타났으며 이러한 변화는 보고된 뇌진탕 증상보다 평균 14일 더 오래 지속되었다고 보고했습니다.

주도 카트라 할라비연구진은 43세에서 59세 사이의 남성 69명과 여성 32명을 포함하여 호주 애들레이드 풋볼 리그(AFL)의 뇌진탕 환자 19명과 대조군 운동선수 31명을 평가했습니다. 참가자들은 헬멧을 쓰지 않은 상대 팀이 넓은 필드 양쪽 끝에 있는 골대를 향해 달리거나, 차거나, 공을 쳐서 득점하는 독특한 접촉 및 충돌 스포츠인 최고 수준의 아마추어 호주식 축구를 했습니다. 상대방을 태클하거나 점프하는 것은 일반적인 동작입니다. 뇌진탕을 입은 AFL 팀원은 최소 12일 동안 스포츠 활동을 재개할 수 없습니다.

연구자들은 타당성을 확인하고 방법론을 개선하기 위해 2021년에 처음으로 연구를 수행한 다음, 연구 결과를 검증하고 신체 활동을 뇌 기능 측정 패턴과 연관시키기 위해 2022년에 두 시즌에 걸쳐 두 단계로 연구를 수행했습니다. 연구 코디네이터는 게임에 참석하여 뇌진탕이 있는 플레이어에게 경고를 받았습니다.

코디네이터들은 의료 기술 회사에서 상용 개발 중인 프로토타입 헤드셋을 사용하여 선수의 뇌진탕 발생 후 XNUMX시간 이내에 뇌 기능 측정을 수행했습니다. 마인드리듬. 이후 그들은 추가 녹음을 얻기 위해 향후 30일 동안 XNUMX~XNUMX일마다 이들 개인의 집을 방문했습니다. 참가자들은 각 기록마다 신경행동 증상 목록(NSI)을 작성했습니다.

고유한 물리적 바이오마커인 HeadPulse는 환자의 머리에 정교한 센서를 적용하여 뇌를 통해 흐르는 정상 및 비정상 힘을 감지하여 측정됩니다. HeadPulse는 건강하다고 간주되는 것으로부터의 편차를 효과적으로 표시하고 힘이 뇌를 통해 전달되는 방식의 변화를 식별합니다. 매우 민감한 두개골 가속도계는 심장 주기의 힘으로 인해 발생하는 각 심장 박동에서 생성되는 미세한 맥동을 측정합니다. 데이터는 스마트폰으로 전송되며 전체 프로세스는 180초도 채 걸리지 않습니다.

첫 번째 연구 단계에서 연구자들은 남자 운동선수에게서 발생한 137건의 뇌진탕에 대한 12건의 기록을 수집하고 분석했습니다. 두 번째 단계에서 그들은 과도한 신체 움직임 문제를 해결한 276세대 프로토타입 장치를 활용하여 남성과 여성 모두에서 발생한 29건의 뇌진탕에 대한 262건의 기록을 획득했습니다. 그들은 또한 58명의 통제 참가자로부터 XNUMX개의 녹음을 획득했습니다.

뇌진탕 환자 32명 중 9명이 처음 0일 이내에 생체 인식 이상 기준을 충족했습니다. HeadPulse 분석에서는 50일차에 뇌진탕의 2%, 90일차에 14%, 32일차에 26%를 발견했습니다. 참가자 30명 중 7명의 NSI 점수가 57일 이내에 30으로 돌아왔습니다. 증상이 50개월 미만 지속되는 환자의 경우 절반이 21일까지 NSI 점수가 14으로 돌아왔습니다. 그러나 증상 해결과 비교하여 참가자의 XNUMX%만이 XNUMX일까지 생체 인식 해결을 보였으며 XNUMX%는 XNUMX일까지 이를 달성했습니다. NSI 개선보다 XNUMX일 늦었습니다.

“우리는 보고된 증상과 장치에 의해 기록된 생체 인식 변화 사이에 불일치를 발견했습니다.”라고 Halabi는 말합니다. “이것은 RTP 결정을 위해 증상에 의존하는 것에 대한 우려를 불러일으킵니다. HeadPulse 이상이 지속되면 증상이 없는 운동선수에게 연기가 권장될 수 있습니다.”

"스포츠 관련 뇌진탕(SRC) HeadPulse 신호 변화의 추측적 원인에는 뇌진탕 부상으로 인한 뇌 실질 기계적 공명(뇌 경직)의 변화가 포함되며 혈관 반응에 의해 조절됩니다."라고 팀은 썼습니다. "심박수 고조파는 머리 맥박 도출의 핵심이며 SRC 관련 자율 신경 기능 장애는 HeadPulse 변화에 기여할 수 있습니다."

뇌진탕의 경우 눈은 뇌의 창입니다

연구자들은 HeadPulse와 운동을 포함한 활동 사이의 연관성에 대해 추가 조사가 필요하다고 조언합니다. 그들은 현재 UCSF와 공동으로 연구를 진행하고 있습니다. 캘리포니아 대학교 버클리, 학생 및 학생이 아닌 민간 운동선수가 장치를 자가 투여할 수 있는지 여부를 결정합니다. 또한 팀은 HeadPulse의 특성을 파악하는 데 도움이 되도록 뇌진탕 및 활동 수준의 임상적 특징에 대한 추가 정보를 수집하고 있습니다.

• UCSF 연구원들은 최근 완료된 관찰 임상 시험의 결과를 발표할 예정입니다.삽화) 2023월 필라델피아에서 개최되는 XNUMX년 AECP(American College of Emergency Physicians) 과학 총회에서 허혈성 뇌졸중 감지를 위한 HeadPulse의 사용을 평가했습니다.

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