Nosiva traka detektira rizik od moždanog udara

Kada je riječ o riziku od moždanog udara, ne postoji ekvivalentan skalabilan i isplativ test funkcije mozga koji bi pomogao liječnicima da savjetuju pacijente o njihovom potencijalnom riziku.

Sada je tim inženjera i znanstvenika s Kalifornijskog tehnološkog instituta Caltecha i Medicinskog fakulteta Keck u SAD-u, razvio uređaj temeljen na nosivoj naglavnoj traci koji se može koristiti za neinvazivnu procjenu pacijentovog rizika od moždanog udara praćenjem promjena u protoku krvi i volumenu dok sudionik zadržava dah.

Uređaj uključuje sustav temeljen na laseru i pokazao je obećavajuće rezultate u smislu razlikovanja pojedinaca s niskim i visokim rizikom od moždanog udara.

"S ovim ćemo uređajem po prvi put imati način da znamo je li rizik od moždanog udara u budućnosti značajan ili nije, na temelju fizioloških mjerenja", kaže Simon Mahler, jedan od autora rada koji opisuje novu tehniku ​​i uređaj. "Mislimo da ovo može stvarno revolucionirati način na koji se procjenjuje rizik od moždanog udara i da će na kraju pomoći liječnicima da utvrde je li pacijentov rizik stabilan ili se pogoršava."

Tim Caltecha razvio je kompaktni uređaj koji isijava infracrveno lasersko svjetlo kroz lubanju u mozak na jednom mjestu, a zatim koristi posebnu kameru u blizini za prikupljanje svjetla koje se odbija nakon što ga rasprši krv koja teče unutar krvnih žila.

Pristup, nazvan "speckle kontrastna optička spektroskopija" (SCOS), mjeri smanjenje intenziteta svjetlosti od mjesta gdje ono ulazi u lubanju do mjesta gdje se odbijena svjetlost prikuplja kako bi se odredio volumen krvi u krvnim žilama mozga, a također gleda na način na koji se svjetlost raspršuje i stvara mrlje u vidnom polju kamere. Mrlje na slikama variraju ovisno o brzini protoka krvi u krvnim žilama. Što krv brže teče, brže se mijenja polje mrlja.

Istraživači mogu upotrijebiti ta mjerenja za izračunavanje omjera protoka i volumena krvi koja teče kroz žilu kako bi dobili ideju o pacijentovom riziku od moždanog udara.

Tim je proveo studiju na 50 sudionika. Koristili su upitnik rizika od moždanog udara, "Cleveland Stroke Risk Calculator", kako bi podijelili sudionike u dvije skupine: jednu s niskim rizikom i jednu s visokim rizikom.

Zatim su mjerili protok krvi kod svakog dobrovoljca tri minute, kvantificirajući brzinu protoka i volumen krvi koja dolazi do mozga. Nakon jedne minute, zamolili su sudionike da zadrže dah.

Zadržavanje daha stvara stres vašem mozgu jer počinje primjećivati ​​da uzima previše ugljičnog dioksida, a premalo kisika. Prelazi u ono što Mahler naziva "način panike" i počinje pumpati kisik iz ostatka tijela u sebe. To znatno povećava protok krvi u mozgu. Nakon što prestanete zadržavati dah, razine kisika vraćaju se na početnu vrijednost. Iako se to događa i kod ljudi s niskim i kod ljudi s visokim rizikom od moždanog udara, istraživači su otkrili da postoje razlike između skupina u smislu načina na koji se krv kretala kroz krvne žile.

Tehnika SCOS omogućuje istraživačima mjerenje koliko se krvne žile šire dok subjekt zadržava dah i koliko brže krv teče kroz žile kao odgovor.

"Jasno možemo vidjeti da skupina s višim rizikom ima veći omjer protoka i volumena, odnosno brži protok, ali manji volumen krvi tijekom zadržavanja daha", kaže Mahler. To je uzrokovano krutošću krvnih žila i ukazuje na veću vjerojatnost pucanja. "Ako netko dođe s izuzetno visokom vrijednošću omjera protoka i volumena, mogli bismo posumnjati da će ta osoba u bliskoj budućnosti doživjeti moždani udar."

Istraživači također planiraju uključiti strojno učenje u proces prikupljanja podataka uređaja i provesti kliničko ispitivanje koje bi uključivalo praćenje pacijenata tijekom više od dvije godine kako bi se unaprijedila tehnologija.

Nadaju se da bi se uređaj s vremenom mogao široko koristiti, ne samo za provjeru rizika od moždanog udara, već i kao pomoć u otkrivanju gdje se točno u mozgu moždani udar možda već dogodio.

Studiju objavljenu u časopisu Biomedical Optics Express možete pronaći na ovoj poveznici.