Védelem a potenciális agysérülések ellen a versenyfutball során

Az eszköz ígéretet tett arra, hogy új mechanizmust biztosít a TBI valószínűségének csökkentésére vagy megelőzésére, és más védőfelszerelésekkel együtt is használható. A TBI a vezető halálok a 45 év alatti egyéneknél. A TBI költségét az Egyesült Államokban évente 50-150 milliárd dollárra becsülik. A 2008. januári New England Journal of Medicine a következőket írja: "Az Irakból és Afganisztánból evakuált katonák egynegyedénél fej- és nyaksérülésekről számoltak be, beleértve a súlyos agysérülést". E sérülések túlnyomó többsége a rögtönzött robbanószerkezet (IED) robbanáshullámainak való kitettség eredménye. A fejsérülések, az agyrázkódás és az ezekből adódó traumák a közelmúltban nyilvános viták tárgyát képezték, mivel a National Football League (NFL) a korábbi NFL-játékosok körülbelül egyharmada fejsérülései miatt indított pert tárgyal.

A NASA szerint "A folyadék külső erő által kiváltott oszcillációja, az úgynevezett lökés, folyékony tömegeket tartalmazó mozgó járművekben, például teherautókban stb. Ez az oszcilláció akkor következik be, ha egy edény csak részben van megtöltve. Feltételezik, hogy az agy hasonló hullámzó energiaelnyeléssel néz szembe külső erőátvitel során. A Slosh lehetővé teszi a külső energiák elnyelését a részben megtöltött edény vagy tartály tartalma rugalmatlan ütközések révén. A különböző sűrűségű szövetek különböző sebességgel lassulhatnak, nyírást és kavitációt okozva. Ha az objektumok vagy molekulák közötti ütközések rugalmasak, az energiák átvitele ezekre a tárgyakra csökken, minimalizálva a slosh által közvetített energiákat.

A harkályok, a fejet döngölő birkák és az összes emlős (beleértve az embert is) nyakában kicsi, kevéssé ismert és félreérthető izmok vannak, amelyeket omohyoid izmoknak neveznek. Az erdei G-toleráns lények ezeket az izmokat arra használták, hogy finoman korlátozzák a belső nyaki vénák kiáramlását, ezáltal "felveszik" a koponyatér túlzott mértékű megfelelőségét, és végül úgy védik magukat a TBI-től, mint egy gépjárműben lévő apró "légzsákok". Patkányos tanulmányok kimutatták, hogy könnyen és biztonságosan megkönnyíthetjük ennek az izomnak a működését az izmok jól megtervezett gyengéd összenyomásával.

Az orvosi Queckenstedt Maneuver, amelyet a gerincvelő-kompresszió észlelésére fejlesztettek ki, finoman nyomást gyakorol a külső jugularis vénákra, hogy növelje az agyi gerinc térfogatát és nyomását. Ebben a manőverben a vénákat összenyomják, miközben lumbálpunkcióval figyelik az intracranialis nyomást. "Általában a nyomás emelkedése a magasabb "fennsík" szintre azonnal bekövetkezik a juguláris kompresszió hatására, hogy ismét ugyanolyan gyorsan csökkenjen a kompresszió feloldásakor." Ez a hihetetlenül egyszerű elv alkalmazható a katonák és sportolók TBI elleni védelmére azáltal, hogy biztonságosan és visszafordíthatóan növeli a koponyaűri térfogatot és nyomást. A nyaki gallér külső gallérból - hytrel (hőre lágyuló elasztomer), belső gallérból - TPSiV (termoplasztikus elasztomer), fémbetétből (rozsdamentes acél) készült, és a nyakhoz van rögzítve, hogy kényelmes és precíz juguláris kompressziót biztosítson, amely potenciálisan enyhíti az agyi érrendszert. löttyent.

Bár a koponya, a vér és az agy "majdnem összenyomhatatlan", a nagyagy érrendszere meglehetősen reaktív és összenyomható. Ha térfogatot adnak a koponyához, végül a kompenzációs tartalék térfogatát túllépik, és a koponyaűri nyomás kissé megnő. Az agyi vérmennyiség mindössze 1-3%-kal történő növelése biztonságosan és visszafordíthatóan csökkenti az agyi érfa megfelelőségét, és csökkenti a lombhullató energiák felszívódását. A juguláris kompresszió szinte azonnal megnöveli az agyi vér mennyiségét. Amint már említettük, ez a mértékű növekedés jelentősen mérsékelte a laboratóriumi állatokban előforduló lökést és TBI-t, és utánozza a rendkívül agyrázkódásnak ellenálló vadon élő állatokat, amelyek képesek reflexszerűen növelni az agyi vérmennyiséget a természetes juguláris kompresszió révén.

A Journal of Neurosurgery című folyóiratban megjelent mérföldkőnek számító cikk az enyhe TBI szabványos gyorsulás-lassulási hatás-laboratóriumi modelljét használta. A vizsgálat az axonális sérülések sikeres és jelentős csökkenését mutatta ki az Internal Jugularis Vein (IJV) kompresszióját követően, amit az amiloid prekurzor fehérjék (APP) immunhisztokémiai festése jelez. Azzal érvelnek, hogy az IJV-kompresszió csökkenti a slosh által közvetített agysérülést azáltal, hogy növeli a koponyaűri vér mennyiségét, és csökkenti a megfelelőséget és az agy mozgásának lehetőségét a koponya határain belül. Az ilyen technikák lehetősége a lineáris és a rotációs agysérülések emberi „belső védelem” révén történő enyhítésére a TBI enyhítésének legújszerűbb megközelítése.

A jelenlegi projekt egy prospektív longitudinális vizsgálati terv alapján készül. Az összes MRI-vizsgálatot egy 3 Tesla Philips Achieva MRI-szkenneren hajtják végre, amely a Cincinnati Gyermekkórház Kutatási Alapítványának (CCHRF) Imaging Research Centerében (IRC) található. Szedációt nem alkalmazunk egyik vizsgálati látogatáson sem. A teljes MRI-sorozat, beleértve az anatómiai képalkotást, a DTI-t, a nyugalmi állapotú fMRI-t, az SWI-t, a HARDI-t, az ASL-t és a BOLD-t, legfeljebb 65 percen belül elkészül (a részletes specifikációkért lásd az 1. táblázatot). Minden funkcionális és neurokognitív vizsgálatot a Cincinnati Gyermekkórház Human Performance Laboratory-jában végeznek el.