Crainio Neinvazivní ICP monitor pro TBI

U pacientů trpících traumatickým poraněním mozku (TBI) je rutinně monitorován intrakraniální tlak (ICP). Zvýšený ICP může vést ke kompresi mozkové vaskulatury a následnému snížení dodávky kyslíku a živin do mozku, což vede k významné morbiditě a mortalitě. Ve skutečnosti je zvýšený ICP nejčastější příčinou úmrtí u pacientů s těžkou TBI.

Standardní monitorování ICP vyžaduje vložení lebečního šroubu do lebky, kterým je vložen elektrický převodník. Alternativně se intraventrikulární katétr zavede otvorem otřepu. Obě tyto monitorovací metody jsou spojeny s riziky, včetně krvácení a infekce, stejně jako zpoždění při zavádění nouzového monitorování a jeho omezení na nemocnice, které mají neurochirurgické operace.

V posledních letech bylo provedeno mnoho výzkumů s cílem najít metodu pro měření intrakraniálního tlaku neinvazivně (nICP), včetně měření tlaku v retinálních žilách, měření posunu ušního bubínku, transkraniální dopplerovské ultrasonografie a řešení založená na zobrazování. Všechny tyto metody vyžadují značný zásah uživatele a jsou nekontinuální.

Tento projekt si klade za cíl shromáždit mozkové fotopletysmografické signály a souběžná invazivní měření ICP od pacientů s traumatickým poraněním mozku za účelem vývoje algoritmů strojového učení Crainio (ML). Základní duševní vlastnictví (IP) tohoto systému nepřetržitého externího monitorování ICP bylo původně vyvinuto akademiky v laboratoři profesora Kyriacou na City, University of London. Crainio je spin-out společnost, která byla vytvořena za účelem industrializace a komercializace tohoto výzkumu na exkluzivní bázi.

Zařízení obsahuje senzor namontovaný na čele obsahující zdroje infračerveného světla, které mohou osvětlit hlubokou mozkovou tkáň čelního laloku. Fotodetektory v senzoru detekují zpětně rozptýlené světlo, které je modulováno pulzací mozkových tepen. Řídící jednotka zpracovává zpětně rozptýlené světlo (nazývané fotopletysmogram, PPG) a přenáší je do počítačového zařízení, aby trénovalo ML modely, které odhadují absolutní hodnotu ICP.

Základem této metody měření ICP je, že změny extramurálního arteriálního tlaku ovlivňují morfologii zaznamenaného optického pulzu, takže analýza získaného signálu pomocí vhodného algoritmu umožní výpočet nICP. Hlášená nICP poskytne screening ve fázi třídění, což naznačuje potřebu zobrazení nebo rychlého zásahu (jako je evakuace hematomu) a povede k léčbě poranění hlavy, zejména léčebným režimům cíleným na ICP. V konečném důsledku by to mohlo vést k významnému zlepšení úmrtnosti na sekundární úrazy, délky hospitalizace a snížení posttraumatické invalidity.

Tato studie proveditelnosti si klade za cíl shromáždit klinická data, pomocí kterých lze trénovat algoritmy nICP do té míry, aby byly schopny detekovat zvýšený intrakraniální tlak (ICP>20 mmHg) s dostatečnou citlivostí a specificitou, aby bylo možné zařízení Crainio regulovat pro klinické použití.