脑震荡监测耳机可识别何时可以安全返回比赛 – 物理世界

导致轻度创伤性脑损伤的运动相关脑震荡在全世界范围内受到广泛关注，因为它可能存在导致行为和认知变化等长期神经系统问题的潜在风险。 还可能存在神经退行性疾病的风险。 例如，重复性头部损伤与慢性创伤性脑病有关，只能在死后诊断。

处理脑震荡（尤其是对于青少年）来说，最重要的问题是决定运动员何时可以安全地恢复运动。 大多数有组织的运动队，从学校队到专业队，都会使用重返比赛 (​​RTP) 协议来确定遭受脑震荡的运动员何时可以安全地恢复体育活动。 除了受伤后的天数外，RTP 方案还基于临床检查和症状报告，但不是脑损伤和恢复的客观测量。

一种旨在测量大脑功能变化的新型数字耳机可以帮助做出这一决定。 加州大学旧金山分校的研究人员（UCSF）进行了一项研究，使用颅骨加速度测量法来测量心脏收缩后头部的微运动（称为“HeadPulse”）。 写在 JAMA网络公开赛，该团队报告称，HeadPulse 生物识别的连续测量揭示了脑震荡后的特征变化，并且这些变化比报告的脑震荡症状平均持续时间长 14 天。

所领导 卡斯拉·哈拉比研究人员对来自澳大利亚阿德莱德足球联盟（AFL）的 43 名脑震荡运动员和 59 名对照运动员进行了评估，其中包括 69 名男性和 32 名女性，年龄在 19 岁至 31 岁之间。 参与者们参加了最高水平的业余澳式足球，这是一种独特的接触和碰撞运动，在这项运动中，对方不戴头盔的球队通过跑动、踢球或拳击球到大球场两端的球门柱来得分。 攻击或跳到对手身上是常见的动作。 遭受脑震荡的 AFL 队员至少 12 天内不得恢复体育活动。

研究人员在两个季节分两个阶段进行了这项研究，首先是在 2021 年确认可行性并完善方法，然后在 2022 年验证研究结果并将身体活动与大脑功能测量模式联系起来。 研究协调员参加了比赛并收到了脑震荡球员的警报。

协调员使用医疗技术公司商业开发的原型耳机在球员脑震荡后一小时内进行大脑功能测量 心灵节奏。 随后，他们在接下来的 30 天内每隔一到三天就到这些人的家中获取更多录音。 参与者在每次记录时完成神经行为症状清单（NSI）。

HeadPulse 是一种独特的物理生物标记，通过在患者头部应用精密传感器来测量，该传感器可检测穿过大脑的正常和异常力。 HeadPulse 有效地指示任何与健康状况的偏差，并识别力量通过大脑传播方式的变化。 高灵敏度的颅骨加速度计测量由心动周期的力量引起的每次心跳产生的微小脉动。 数据传输到智能手机，整个过程不到 180 秒。

在第一个研究阶段，研究人员仅获取并分析了男性运动员 137 次脑震荡的 12 条记录。 在第二阶段，他们利用解决了一些过度身体运动问题的第二代原型设备，获取了男性和女性 276 次脑震荡的 29 条记录。 他们还获得了 262 名对照参与者的 58 条录音。

32 名脑震荡患者中，有 9 人在前 0 天内达到了生物识别异常阈值。 HeadPulse 分析在第 50 天检测到 2% 的脑震荡，在第 90 天检测到 14%，在第 32 天检测到 26%。在 30 名参与者中，7 人的 NSI 评分在 57 天内恢复为零。 在症状持续不到一个月的参与者中，有一半的 NSI 评分在第 30 天时恢复为零。然而，与症状的缓解相比，只有 50% 的参与者在第 21 天时表现出生物特征缓解，其中 14% 的参与者在第 XNUMX 天时实现了这一目标 –比 NSI 改善晚 XNUMX 天。

“我们发现报告的症状与设备记录的生物特征变化之间不匹配，”哈拉比说。 “这引起了人们对依赖症状做出 RTP 决策的担忧。 如果 HeadPulse 异常持续存在，可能会建议那些无症状的运动员推迟比赛。”

研究小组写道：“运动相关脑震荡 (SRC) HeadPulse 信号变化的推测原因包括脑震荡损伤引起的脑实质机械共振（大脑僵硬）的改变，并受到血管反应的调节。” “心率谐波是头部脉冲推导的核心，SRC 相关的自主神经功能障碍可能会导致头部脉冲变化。”

对于脑震荡，眼睛是大脑的窗户

研究人员建议，HeadPulse 与活动（包括运动）之间的关联需要进一步研究。 他们目前正在加州大学旧金山分校 (UCSF) 与 美国加州大学伯克利分校，以确定学生和非学生民用运动员是否可以自行管理该设备。 该团队还在收集有关脑震荡临床特征和活动水平的更多信息，以帮助表征 HeadPulse。

• 加州大学旧金山分校的研究人员将展示最近完成的一项观察性临床试验的结果（插曲） 即将于 2023 月在费城举行的 XNUMX 年美国急诊医师学院 (AECP) 科学大会上评估 HeadPulse 在缺血性中风检测中的应用。

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