Is dit het diagnostische hulpmiddel waar we op hebben gewacht bij het testen van hersenschudding?

Hersenschudding diagnose is een notoir lastige wetenschap.

Zelfs als een beoordelingstest aan de zijlijn van een voetbal of voetbalveld uitwijst dat je hersenschuddingvrij bent na een klap op het hoofd, betekent dat niet noodzakelijk dat je er geen hebt opgelopen, zegt Michael Singer, CEO van BrainScope , een in Bethesda, Maryland gevestigd bedrijf dat een nieuwe technologie heeft ontwikkeld voor het detecteren van tekenen van een hersenschudding in de hersengolven van een persoon. Het heeft ongeveer $ 70 miljoen opgehaald bij investeerders, waaronder het Amerikaanse ministerie van Defensie en de NFL.

Er is geen objectieve manier om een ​​hersenschudding, technisch bekend als licht traumatisch hersenletsel, op te sporen of te beoordelen, en BrainScope probeert daar verandering in te brengen. Artsen diagnosticeren ze voornamelijk op basis van tekenen en symptomen. De meeste mensen die naar de eerste hulp komen nadat ze hun hoofd hebben geraakt, krijgen ook een computertomografie (CT) -scan om zeer ernstig letsel uit te sluiten. Maar een CT-scan detecteert geen hersenschudding.

Buiten de eerste hulp gebruiken sporttrainers of andere medische professionals vaak hersenschuddingtests, maar recent onderzoek suggereert dat die evaluatiemethoden een aanzienlijk aantal hersenletsels kunnen missen. Veel mensen die een hersenschudding hebben, worden er nooit echt op beoordeeld.

BrainScope's snelle EEG-gebaseerde hersenschuddingtest.

De gevolgen hiervan zijn ingewikkeld en worden niet volledig begrepen. Wetenschappers proberen nog steeds de langetermijneffecten van mild hersentrauma te begrijpen, en waarom sommige mensen hierdoor gerelateerde chronische of zelfs neurodegeneratieve problemen krijgen (zie Wat voetbal met de hersenen doet). Wel weten we dat iemand die onlangs een hersenschudding heeft opgelopen een verhoogd risico heeft op nog een hersenletsel. De technologie van BrainScope kan uiteindelijk worden gebruikt aan de zijlijn, op het slagveld of op de eerste hulp om clinici te helpen snel te testen op hersenschudding. De test bestaat uit een wegwerpheadset met sensoren die elektrische signalen registreren. Het plaatsen van de headset, het opnemen van de signalen en het analyseren van de data op een Android smartphone applicatie duurt slechts 10 minuten.

De nieuwe snelle test is gebaseerd op een techniek die kwantitatieve elektro-encefalografie of QEEG wordt genoemd. Terwijl de wetenschap van conventionele EEG is gebaseerd op visuele inspectie van het signaal dat wordt verkregen door de elektrische activiteit van de hersenen te registreren, vertrouwt QEEG op geautomatiseerde analyse van het signaal om kenmerken te detecteren die anders niet kunnen worden gezien. BrainScope heeft een reeks gepatenteerde algoritmen ontwikkeld die bedoeld zijn om reeksen afwijkingen in het EEG-signaal te detecteren die verband houden met de pathologie van hersenletsel.

In de afgelopen 10 jaar, mede dankzij goedkope rekenkracht en technieken zoals machine learning, is de vooruitgang in dit soort signaalverwerking exponentieel geweest, zegt Leslie Prichep , Chief Scientific Officer van BrainScope. Ons vermogen om elektrische signalen te karakteriseren is zojuist geëxplodeerd.

Maar het feit dat er nog geen objectieve diagnostische test voor hersenschudding bestaat, maakt het een unieke uitdaging om te bewijzen dat de test van BrainScope werkt, zegt Singer. Er is gewoon niets om het mee te vergelijken. Voor regelgevende doeleinden hebben BrainScope en de Amerikaanse Food and Drug Administration gekozen voor een CT-scan als gouden standaard. Het bedrijf heeft verschillende peer-reviewed onderzoeken gepubliceerd die aantonen dat zijn technologie betrouwbaar voorspelt of een patiënt met een hoofdletsel een positieve CT-scan zal hebben.

De eerste twee iteraties van de test, hoewel niet te koop, hebben toestemming gekregen van de FDA om clinici te helpen beslissen of ze een CT-scan moeten uitvoeren. Dit is handig; CT-scans stellen patiënten bloot aan potentieel schadelijke straling en zijn vooral riskant bij kinderen.

Maar Singer zegt dat het doel van het bedrijf is om een ​​echte diagnostische test voor hersenschudding te ontwikkelen, die artsen nuttige informatie kan geven over het spectrum van pathologieën die verband houden met hersenschudding die onzichtbaar is voor een CT-scan. Het wetenschappelijke begrip van die pathologieën is nog steeds beperkt, maar er zijn recente vorderingen gemaakt met behulp van nieuwe beeldvormingstechnieken zoals geavanceerde magnetische resonantiebeeldvorming (zie Hersenlittekens gedetecteerd in hersenschudding).

Cruciaal voor de aanpak van BrainScope is het decenniaoude werk van Prichep toen ze mededirecteur was van de Brain Research Laboratories aan de New York University School of Medicine. In 1988 waren Prichep en wijlen haar echtgenoot, E. Roy John, de eersten die... tonen dat bij normaal functionerende mensen de kenmerken van hun EEG-signaal kunnen worden beschreven door een reeks wiskundige vergelijkingen als een functie van leeftijd. Dit betekent dat we met behulp van statistieken kunnen kijken naar je hersenactiviteit en bepalen hoe normaal het is ten opzichte van wat we verwachten voor je leeftijd, zegt Prichep.

De strategie om dergelijke normatieve gegevens te gebruiken om afwijkingen in de hersengolven van een persoon te identificeren, is niet zonder sceptici. Een aantal eens veelbelovende biomedische toepassingen op basis van een vergelijkbare benadering van QEEG zijn niet uitgekomen, zegt Marc Nuwer , een klinisch neurofysioloog en hoogleraar neurologie aan de UCLA School of Medicine. Verder is volgens Nuwer zonder nulmeting niet zeker of iemands EEG-signaal inderdaad abnormaal is. Het verschil kan andere dingen zijn dan een hersenschudding, zoals een medicijn, een eerder hoofdletsel of iets heel anders, zegt hij.

Prichep is het ermee eens dat het hebben van een baseline de gevoeligheid zou kunnen verbeteren. Je bent misschien iets anders dan normaal, zegt ze. Maar clinici zullen over het algemeen geen nulmetingen hebben voor patiënten die op de afdeling spoedeisende hulp arriveren.

BrainScope werkt aan een nieuwe iteratie van zijn EEG-test die is bedoeld om verder te reiken dan wat zichtbaar is op een CT-scan, met behulp van signaalverwerkingsalgoritmen die zijn ontworpen om te profiteren van een nieuwer wetenschappelijk begrip van hersenschuddingpathologie. De mogelijkheid om aan te vinken of iemand CT-positief is, is een vereiste voor een bruikbaar product, maar het is niet het einde van het verhaal, zegt Singer. Het is eigenlijk het begin van het verhaal.

zich verstoppen