Гарнітура для моніторингу струсу мозку визначає, коли безпечно повернутися до гри – Physics World

Пов’язані зі спортом струси мозку, які викликають легку черепно-мозкову травму, привертають велику увагу в усьому світі через потенційний ризик розвитку довгострокових неврологічних проблем, включаючи поведінкові та когнітивні зміни. Також може бути ризик нейродегенеративних захворювань. Наприклад, повторювані травми голови пов’язані з хронічною травматичною енцефалопатією, яку можна діагностувати лише посмертно.

Найважливішою проблемою при лікуванні струсу мозку, особливо у молоді, є визначення того, коли для спортсмена безпечно відновити заняття спортом. Більшість організованих спортивних команд, від шкільних до професійних, використовують протоколи повернення до гри (RTP), щоб визначити, коли безпечно для спортсмена, який отримав струс мозку, відновити фізичні навантаження. Окрім кількості днів після травми, протоколи RTP базуються на клінічному огляді та звітах про симптоми, але не на об’єктивних вимірюваннях травми головного мозку та відновлення.

Нова цифрова гарнітура, розроблена для вимірювання змін у функції мозку, може допомогти в цьому рішенні. Дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско (UCSF) провели дослідження з використанням краніальної акселерометрії для вимірювання мікрорухів голови після серцевого скорочення (називається «HeadPulse»). Написання в JAMA Network Open, команда повідомляє, що серійні вимірювання біометричних даних HeadPulse виявляють характерні зміни після струсу мозку, і що ці зміни тривали в середньому на 14 днів довше, ніж повідомлялося про симптоми струсу.

На чолі з Катра Халабі, дослідники оцінили 43 спортсменів зі струсом мозку та 59 контрольних спортсменів з Футбольної ліги Аделаїди (AFL) в Австралії, включаючи 69 чоловіків і 32 жінки у віці від 19 до 31 року. Учасники грали в аматорський австралійський футбол на найвищому рівні — вид спорту зіткнень і зіткнень, у якому протилежні команди без шоломів забивають, бігаючи, б’ючи м’яч ногою або кулаком у стійки воріт на обох кінцях великого поля. Підхоплення або стрибок на суперника є звичайними маневрами. Членам команди AFL, які отримали струс мозку, не дозволяється відновлювати спортивні заняття протягом щонайменше 12 днів.

Дослідники провели дослідження у два етапи протягом двох сезонів: спочатку у 2021 році, щоб підтвердити здійсненність і вдосконалити методологію, а потім у 2022 році, щоб перевірити результати та пов’язати фізичну активність із моделями вимірювання функції мозку. Координатори дослідження відвідували ігри та були попереджені про гравців зі струсом мозку.

Координатори виконували вимірювання функції мозку протягом години після струсу мозку гравця, використовуючи прототип гарнітури, що комерційно розробляється компанією медичних технологій MindRhythm. Згодом вони відвідували будинки цих осіб кожні один-три дні протягом наступних 30 днів, щоб отримати додаткові записи. Учасники заповнювали перелік нейроповедінкових симптомів (NSI) з кожним записом.

HeadPulse, унікальний фізичний біомаркер, вимірюється шляхом застосування складного датчика до голови пацієнта, який виявляє нормальні та аномальні сили, що пульсують у мозку. HeadPulse ефективно вказує на будь-які відхилення від того, що вважається здоровим, і визначає зміни в тому, як сили рухаються через мозок. Високочутливі краніальні акселерометри вимірюють хвилинні пульсації, що виникають під час кожного удару серця, викликаного силою серцевого циклу. Дані передаються на смартфон, весь процес займає менше 180 с.

Під час першого етапу дослідження дослідники отримали та проаналізували 137 записів 12 струсів мозку лише у чоловіків-спортсменів. На другому етапі вони використали прототип пристрою другого покоління, який вирішив деякі проблеми із зайвими рухами тіла, щоб отримати 276 записів 29 струсів мозку як у чоловіків, так і у жінок. Вони також отримали 262 записи від 58 учасників контрольної групи.

Двадцять шість із 32 осіб зі струсом мозку досягли порогу біометричних відхилень протягом перших семи днів. Аналіз HeadPulse виявив 9% струсів мозку на 0-й день, 50% на 2-й день і 90% на 14-й день. З 32 учасників у 26 показники NSI повернулися до нуля протягом 30 днів. У тих, у кого симптоми тривали менше одного місяця, половина повернулася до нульового показника NSI на 7-й день. Однак, порівняно з усуненням симптомів, лише 57% учасників продемонстрували біометричне вирішення на 30-й день, а 50% досягли цього на 21-й день – На 14 днів пізніше покращення NSI.

«Ми виявили невідповідність між повідомленими симптомами та змінами в біометричних даних, зафіксованих пристроєм», — каже Халабі. «Це викликає занепокоєння щодо покладання на симптоми для прийняття рішень щодо RTP. Спортсменам без симптомів можуть бути рекомендовані відстрочки, якщо відхилення від норми HeadPulse зберігаються».

«Передбачувані причини змін сигналу HeadPulse, пов’язаного зі спортом (SRC), включають зміни в механічному резонансі паренхіми головного мозку (більш жорсткий мозок), спричинені струсом головного мозку, модульовані судинною реакцією», — пише команда. «Гармоніки частоти серцевих скорочень є центральними для формування головного пульсу, і пов’язана з SRC вегетативна дисфункція може сприяти змінам HeadPulse».

Для струсу очі — вікна в мозок

Дослідники стверджують, що зв’язок між HeadPulse і активністю, включаючи фізичні вправи, вимагає додаткового дослідження. Зараз вони проводять дослідження в UCSF у співпраці з Каліфорнійський університет в Берклі, щоб визначити, чи можуть студенти та цивільні спортсмени самостійно керувати пристроєм. Команда також збирає додаткову інформацію про клінічні особливості струсу мозку та рівні активності, щоб допомогти охарактеризувати HeadPulse.

• Дослідники UCSF представлять результати нещодавно завершеного обсерваційного клінічного випробування (ЕПІЗОД) оцінювання використання HeadPulse для виявлення ішемічного інсульту на майбутній науковій асамблеї Американського коледжу лікарів невідкладної допомоги (AECP), яка відбудеться у Філадельфії в жовтні 2023 року.

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
• PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
• джерело: https://physicsworld.com/a/concussion-monitoring-headset-identifies-when-its-safe-to-return-to-play/