Crainio non-invazív ICP monitor TBI-hoz

Az intrakraniális nyomást (ICP) rutinszerűen monitorozzák traumás agysérülésben (TBI) szenvedő betegeknél. A megemelkedett ICP az agyi érrendszer összenyomódását, majd az agy oxigén- és tápanyagellátásának csökkenését eredményezheti, ami jelentős morbiditáshoz és mortalitáshoz vezethet. Valójában az emelkedett ICP a leggyakoribb halálok a súlyos TBI-ben szenvedő betegeknél.

A szabványos ICP monitorozáshoz egy koponyacsavart kell behelyezni a koponyába, amelyen keresztül elektromos jelátalakítót kell behelyezni. Alternatív megoldásként egy kamrai katétert helyeznek be egy sorjalyukon keresztül. Mindkét megfigyelési módszer kockázatokkal jár, beleértve a vérzést és fertőzést, valamint késlelteti a sürgősségi megfigyelést, és az idegsebészettel rendelkező kórházakra korlátozza.

Az elmúlt években sok kutatás folyt a koponyán belüli nyomás noninvazív (nICP) mérésére, beleértve a retina vénák nyomásának mérését, a dobhártya elmozdulásának mérését, a koponyán keresztüli Doppler ultrahangvizsgálatot és a képalkotó megoldásokat. Ezek a módszerek mind jelentős felhasználói beavatkozást igényelnek, és nem folyamatosak.

Ennek a projektnek az a célja, hogy agyi fotopletizmográfiai jeleket és egyidejűleg invazív ICP-méréseket gyűjtsön traumás agysérülésben szenvedő betegektől, hogy Crainio gépi tanulási (ML) algoritmusokat fejlesszen ki. Ennek a folyamatos külső megfigyelő ICP-rendszernek az alapvető szellemi tulajdonát (IP) eredetileg akadémikusok fejlesztették ki Kyriacou professzor laborjában, a City-ben, a Londoni Egyetemen. A Crainio egy spin-out cég, amelyet e kutatás kizárólagos iparosítására és kereskedelmi forgalomba hozatalára hoztak létre.

A készülék egy homlokra szerelt érzékelőt tartalmaz, amely infravörös fényforrásokat tartalmaz, amelyek megvilágítják a homloklebeny mély agyszövetét. Az érzékelőben található fotodetektorok érzékelik a visszaszórt fényt, amelyet az agyi artériák pulzálása modulál. Egy vezérlőegység feldolgozza a visszaszórt fényt (úgynevezett fotopletizmogram, PPG), és továbbítja azt egy számítógépes eszköznek, hogy betanítsa az ICP abszolút értékét becsülő ML modelleket.

Az ICP mérési módszere mögött meghúzódó alaptudomány az, hogy az extramurális artériás nyomás változásai befolyásolják a rögzített optikai impulzus morfológiáját, így a kapott jel megfelelő algoritmussal történő elemzése lehetővé teszi az nICP kiszámítását. A bejelentett nICP szűrést biztosít a besorolási szakaszban, jelezve a képalkotó vagy gyors beavatkozás szükségességét (például a hematóma evakuálását), és irányítja a fejsérülések kezelését, nevezetesen az ICP-re célzott kezelési rendeket. Végső soron ez jelentős javuláshoz vezethet a másodlagos sérülésekkel összefüggő mortalitásban, a kórházi tartózkodás hosszában és csökkentheti a trauma utáni rokkantságot.

Ennek a megvalósíthatósági tanulmánynak az a célja, hogy összegyűjtse azokat a klinikai adatokat, amelyekkel az nICP algoritmusokat olyan szintre lehet betanítani, hogy képesek legyenek észlelni a megnövekedett koponyaűri nyomást (ICP>20 Hgmm) kellő érzékenységgel és specifitással ahhoz, hogy a Crainio készülék klinikai felhasználásra szabályozható legyen.