Är detta det diagnostiska verktyget vi har väntat på vid hjärnskakningstestning?

Hjärnskakningsdiagnos är en notoriskt knepig vetenskap.

Även om ett bedömningstest vid sidan av en fotbolls- eller fotbollsplan bedömer att du är hjärnskakningsfri efter ett slag mot huvudet, betyder det inte nödvändigtvis att du inte drabbades av ett, säger Michael Singer, VD för BrainScope , ett Bethesda, Maryland-baserat företag som har utvecklat en ny teknik för att upptäcka tecken på hjärnskakning i en persons hjärnvågor. Det har samlat in cirka 70 miljoner dollar från investerare inklusive det amerikanska försvarsdepartementet och NFL.

Det finns inget objektivt sätt att upptäcka eller bedöma en hjärnskakning, tekniskt känd som en mild traumatisk hjärnskada, och BrainScope försöker ändra på det. Läkare diagnostisera dem främst baserat på tecken och symtom. De flesta som kommer till akuten efter att ha slagit i huvudet får också en datortomografi (CT) för att utesluta mycket allvarlig skada. Men en datortomografi upptäcker inte hjärnskakning.

Utanför akuten använder atletiska tränare eller annan medicinsk personal ofta hjärnskakningsbedömningstester, men nyare forskning tyder på att dessa utvärderingsmetoder kan missa ett stort antal hjärnskador. Många människor som drabbas av hjärnskakning utvärderas faktiskt aldrig för en.

BrainScopes snabba EEG-baserade hjärnskakningstest.

Konsekvenserna av detta är komplicerade och inte helt förstådda. Forskare försöker fortfarande förstå de långsiktiga effekterna av lindrigt hjärntrauma, och varför vissa individer utvecklar relaterade kroniska eller till och med neurodegenerativa problem på grund av det (se Vad fotboll gör med hjärnan). Vi vet att någon som nyligen har drabbats av hjärnskakning löper en ökad risk att drabbas av ytterligare en hjärnskada. BrainScopes teknologi kan så småningom användas på sidlinjen, på slagfältet eller på akuten för att hjälpa kliniker att snabbt testa för hjärnskakning. Testet består av ett engångsheadset med sensorer som registrerar elektriska signaler. Att placera headsetet, spela in signalerna och analysera data på en Android-smarttelefonapplikation tar bara 10 minuter.

Det nya snabbtestet är baserat på en teknik som kallas kvantitativ elektroencefalografi, eller QEEG. Medan vetenskapen om konventionellt EEG är baserad på visuell inspektion av signalen som erhålls genom att registrera hjärnans elektriska aktivitet, förlitar sig QEEG på datoriserad analys av signalen för att upptäcka egenskaper som inte kan ses annars. BrainScope har utvecklat en uppsättning proprietära algoritmer som är avsedda att upptäcka uppsättningar av abnormiteter i EEG-signalen associerad med hjärnskadas patologi.

Under de senaste 10 åren, delvis tack vare billig datorkraft och tekniker som maskininlärning, har framstegen inom denna typ av signalbehandling varit exponentiella, säger Leslie Prichep , BrainScopes chief scientific officer. Vår förmåga att karakterisera elektriska signaler har precis exploderat.

Men det faktum att ett objektivt diagnostiskt test för hjärnskakning ännu inte existerar gör det unikt utmanande att bevisa att BrainScopes test fungerar, säger Singer. Det finns helt enkelt inget att jämföra med. För regulatoriska ändamål har BrainScope och U.S. Food and Drug Administration beslutat om en datortomografi som guldstandard. Företaget har publicerat flera peer-reviewed studier som visar att dess teknologi på ett tillförlitligt sätt förutsäger om en patient med en huvudskada kommer att få en positiv datortomografi.

De två första upprepningarna av testet, även om de inte är till salu, har fått tillstånd från FDA för att hjälpa kliniker att avgöra om de ska administrera en datortomografi. Detta är användbart; Datortomografi utsätter patienter för potentiellt skadlig strålning och är särskilt riskabelt hos barn.

Men Singer säger att företagets mål är att utveckla ett verkligt diagnostiskt test för hjärnskakning, som kan ge läkare användbar information om det spektrum av patologier som är förknippade med hjärnskakning som är osynliga för en datortomografi. Den vetenskapliga förståelsen av dessa patologier är fortfarande begränsad, men nya framsteg har gjorts med hjälp av nya avbildningstekniker som avancerad magnetisk resonanstomografi (se Hjärnärr upptäckt vid hjärnskakning).

Avgörande för BrainScopes tillvägagångssätt är decennier gammalt arbete av Prichep när hon var meddirektör för Brain Research Laboratories vid New York University School of Medicine. 1988 var Prichep och hennes bortgångne man, E. Roy John, de första att demonstrera att hos normalt fungerande människor kan egenskaperna hos deras EEG-signal beskrivas av en uppsättning matematiska ekvationer som en funktion av ålder. Det betyder att vi med hjälp av statistik kan titta på din hjärnaktivitet och avgöra hur normal den är i förhållande till vad vi förväntar oss för din ålder, säger Prichep.

Strategin att använda sådana normativa data för att identifiera abnormiteter i en persons hjärnvågor är inte utan dess skeptiker. Ett antal en gång lovande biomedicinska tillämpningar baserade på ett liknande tillvägagångssätt som QEEG har inte lyckats, säger Marc Nuwer , en klinisk neurofysiolog och professor i neurologi vid UCLA School of Medicine. Vidare, säger Nuwer, utan en baslinjemätning kan det inte vara säkert känt om någons EEG-signal faktiskt är onormal. Skillnaden kan vara andra saker än hjärnskakning, som en medicin, en tidigare huvudskada eller något helt annat, säger han.

Prichep håller med om att en baslinje kan förbättra känsligheten. Du kan vara vid din baslinje något annorlunda än normalt, säger hon. Men läkare kommer i allmänhet inte att ha baslinjemätningar för patienter som kommer till akutmottagningen.

BrainScope arbetar på en ny iteration av sitt EEG-test som är tänkt att nå utöver vad som är synligt på en datortomografi, med hjälp av signalbehandlingsalgoritmer utformade för att dra fördel av en nyare vetenskaplig förståelse av hjärnskakningspatologi. Möjligheten att kryssa i rutan om någon är CT-positiv är ett krav för en användbar produkt, men det är inte slutet på historien, säger Singer. Det är faktiskt början på historien.

Dölj