Hersenschudding-monitoringheadset identificeert wanneer het veilig is om weer te gaan spelen – Physics World

Sportgerelateerde hersenschuddingen die mild traumatisch hersenletsel veroorzaken, krijgen wereldwijd veel aandacht vanwege het potentiële risico op het ontwikkelen van neurologische problemen op de lange termijn, waaronder gedrags- en cognitieve veranderingen. Er kan ook een risico zijn op neurodegeneratieve ziekten. Herhaaldelijk hoofdletsel is bijvoorbeeld in verband gebracht met chronische traumatische encefalopathie, die alleen postmortem kan worden gediagnosticeerd.

Het belangrijkste probleem bij het omgaan met hersenschudding, vooral bij jongeren, is beslissen wanneer het voor een atleet veilig is om de sport te hervatten. De meeste georganiseerde sportteams, van schoolteams tot professionals, gebruiken return-to-play (RTP)-protocollen om te bepalen wanneer het veilig is voor een atleet die een hersenschudding heeft opgelopen om fysieke activiteiten te hervatten. Naast het aantal dagen sinds het letsel zijn RTP-protocollen gebaseerd op klinisch onderzoek en symptoomrapporten, maar niet op objectieve metingen van hersenletsel en herstel.

Een nieuwe digitale headset, ontworpen om veranderingen in de hersenfunctie te meten, zou bij deze beslissing kunnen helpen. Onderzoekers van de Universiteit van Californië in San Francisco (UCSF) voerde een onderzoek uit waarbij gebruik werd gemaakt van craniale accelerometrie om de microbewegingen van het hoofd te meten na hartcontractie (ook wel de “HeadPulse” genoemd). Inschrijven JAMA Network Openrapporteert het team dat seriële metingen van de HeadPulse-biometrie karakteristieke veranderingen na hersenschudding onthullen, en dat deze veranderingen gemiddeld 14 dagen langer aanhielden dan gerapporteerde hersenschuddingsymptomen.

Geleid door Cathra Halabievalueerden de onderzoekers 43 atleten met hersenschudding en 59 controleatleten uit de Adelaide Football League (AFL) in Australië, waaronder 69 mannen en 32 vrouwen tussen 19 en 31 jaar oud. De deelnemers speelden het hoogste niveau van amateur-Australisch voetbal, een aparte contact- en botsingsport waarbij teams zonder helm scoren door een bal naar doelpalen aan weerszijden van een groot veld te rennen, te schoppen of te slaan. Een tegenstander tackelen of erop springen zijn gebruikelijke manoeuvres. AFL-teamleden die een hersenschudding hebben opgelopen, mogen gedurende minimaal 12 dagen de sportactiviteiten niet hervatten.

De onderzoekers voerden het onderzoek in twee fasen uit, verspreid over twee seizoenen, eerst in 2021 om de haalbaarheid te bevestigen en de methodologie te verfijnen, en vervolgens in 2022 om de bevindingen te valideren en fysieke activiteit te associëren met meetpatronen voor de hersenfunctie. Onderzoekscoördinatoren woonden wedstrijden bij en werden geattendeerd op spelers met een hersenschudding.

De coördinatoren voerden hersenfunctiemetingen uit binnen een uur na de hersenschudding van een speler, met behulp van een prototype-headset die commercieel werd ontwikkeld door een medisch technologiebedrijf. MindRitme. Vervolgens reisden ze gedurende de volgende dertig dagen elke één tot drie dagen naar de huizen van deze personen om aanvullende opnames te verkrijgen. Deelnemers vulden bij elke opname een neurogedragssymptomeninventarisatie (NSI) in.

De HeadPulse, een unieke fysieke biomarker, wordt gemeten door een geavanceerde sensor op het hoofd van de patiënt aan te brengen die normale en abnormale krachten detecteert die door de hersenen pulseren. De HeadPulse geeft effectief elke afwijking aan van wat als gezond wordt beschouwd en identificeert veranderingen in de manier waarop krachten door de hersenen reizen. Zeer gevoelige schedelversnellingsmeters meten de minuutpulsaties die worden geproduceerd door elke hartslag, veroorzaakt door de kracht van de hartcyclus. De gegevens worden naar een smartphone verzonden, waarbij het hele proces minder dan 180 seconden duurt.

Tijdens de eerste studiefase verzamelden en analyseerden de onderzoekers 137 opnames van 12 hersenschuddingen bij uitsluitend mannelijke atleten. In de tweede fase gebruikten ze een prototype van de tweede generatie dat enkele overmatige lichaamsbewegingsproblemen oploste om 276 opnames te maken van 29 hersenschuddingen bij zowel mannen als vrouwen. Ze verwierven ook 262 opnames van 58 controledeelnemers.

Zesentwintig van de 32 personen met een hersenschudding voldeden binnen de eerste zeven dagen aan de drempel voor biometrische afwijkingen. HeadPulse-analyse detecteerde 9% van de hersenschuddingen op dag 0, 50% op dag 2 en 90% op dag 14. Van de 32 deelnemers hadden er 26 NSI-scores die binnen 30 dagen terugkeerden naar nul. Bij degenen met symptomen die minder dan een maand aanhielden, keerde de helft op dag 7 terug naar een NSI-score van nul. Vergeleken met het verdwijnen van de symptomen vertoonde echter slechts 57% van de deelnemers op dag 30 een biometrische resolutie, terwijl 50% dit op dag 21 bereikte – 14 dagen later dan de NSI-verbetering.

“We hebben een mismatch gevonden tussen de gerapporteerde symptomen en de veranderingen in de biometrie die door het apparaat zijn geregistreerd”, zegt Halabi. “Dit roept zorgen op over het vertrouwen op symptomen voor RTP-beslissingen. Uitstel kan worden aanbevolen voor symptoomvrije atleten als de HeadPulse-afwijkingen aanhouden.”

“Speculatieve oorzaken van sportgerelateerde hersenschudding (SRC) HeadPulse-signaalveranderingen omvatten veranderingen in de hersenparenchymale mechanische resonantie (stijvere hersenen) veroorzaakt door hersenschudding, gemoduleerd door vasculaire respons”, schrijft het team. “Hartslagharmonischen zijn van cruciaal belang voor de afleiding van de hoofdpuls, en SRC-gerelateerde autonome disfunctie kan bijdragen aan HeadPulse-veranderingen.”

Bij hersenschudding zijn de ogen de vensters naar de hersenen

De onderzoekers adviseren dat de associatie tussen HeadPulse en activiteit, inclusief lichaamsbeweging, aanvullend onderzoek vereist. Ze voeren momenteel een onderzoek uit bij UCSF, in samenwerking met de University of California Berkeley, om te bepalen of burgersporters van studenten en niet-studenten het apparaat zelf kunnen beheren. Het team verzamelt ook aanvullende informatie over klinische kenmerken van hersenschudding en activiteitsniveaus om de HeadPulse te helpen karakteriseren.

• UCSF-onderzoekers zullen de resultaten presenteren van een onlangs voltooide observationele klinische proef (AFLEVERING) evaluatie van het gebruik van HeadPulse voor detectie van ischemische beroertes tijdens de komende 2023 American College of Emergency Physicians (AECP) Scientific Assembly, gehouden in Philadelphia in oktober.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://physicsworld.com/a/concussion-monitoring-headset-identifies-when-its-safe-to-return-to-play/