Efficiëntie en uitvoerbaarheidsstudie van een draagbare hematoom-imager in het nabij-infrarood (NIRD-HI) (NIRD-HI)

Traumatisch hersenletsel [TBI] is een kenmerkend letsel geworden in moderne oorlogsvoering en blijft een van de meest uitdagende aandoeningen om te diagnosticeren in voorwaarts ingezette zorgomgevingen. Een van de belangrijkste obstakels bij het diagnosticeren van TBI op het slagveld is het 'stille' of vertraagde optreden van neurologische symptomen, wat de ernst van het letsel kan maskeren. Een belangrijke factor bij slechte uitkomsten bij matig tot ernstig TBI is de aanwezigheid van acute intracraniële bloedingen, die snel kunnen zwellen en leiden tot secundaire hersenschade of overlijden. Vroege identificatie van dergelijke bloedingen is cruciaal voor het verbeteren van de overleving en neurologisch herstel van patiënten.

Momenteel is CT de gouden standaard voor het diagnosticeren van intracraniële bloedingen [ICH], die de nauwkeurigheid biedt die nodig is om hersenbloedingen op te sporen en te evalueren. De logistieke vereisten van CT-beeldvorming vormen echter aanzienlijke uitdagingen in ingezette of middelenbeperkte omgevingen. Deze eisen maken CT onpraktisch voor gebruik in het veld, waardoor voorwaarts opererend medisch personeel geen betrouwbare beeldvormingsoplossing heeft voor snelle TBI-diagnostiek. Daarom is er een dringende behoefte aan draagbare, point-of-injury [POI] diagnostische hulpmiddelen die hersenletsels effectief kunnen opsporen in sobere omgevingen.

Zowel in militaire als civiele contexten is er een onvervulde behoefte aan een diagnostisch apparaat dat medisch personeel kan waarschuwen voor veranderingen in de ICH-status zonder afhankelijk te zijn van resource-intensieve seriële beeldvorming of neurologische monitoring. Een dergelijk hulpmiddel kan tijdige triage mogelijk maken en kritieke beslissingen over medische evacuatie informeren, waardoor de uitkomsten voor patiënten met TBI verbeteren. Bestaande POI-technologieën zijn echter voornamelijk gebaseerd op functionele beoordelingen en indirecte metingen van TBI, die inherent subjectief zijn en vaak specificiteit missen. De afhankelijkheid van dergelijke methoden kan leiden tot vals-positieven of -negatieven, met name bij letsels met lage incidentie, waar de positief voorspellende waarde [PPV] meestal onder de 50% daalt. In de militaire geneeskunde is het waarborgen van hoge gevoeligheid en specificiteit cruciaal, omdat het starten van onnodige behandelingen of evacuaties aanzienlijke operationele risico's en resourcekosten met zich mee kan brengen. Een veldgeschikt diagnostisch hulpmiddel dat ICH en andere TBI-complicaties nauwkeurig kan identificeren, is daarom essentieel voor het verbeteren van de zorg in zowel militaire als civiele spoedsituaties.

Bestaande POI-technologieën zijn echter voornamelijk gebaseerd op functionele beoordelingen en indirecte metingen van TBI, die inherent subjectief zijn en vaak specificiteit missen. De afhankelijkheid van dergelijke methoden kan leiden tot vals-positieven of -negatieven, met name bij letsels met lage incidentie, waar de positief voorspellende waarde [PPV] meestal onder de 50% daalt. In de militaire geneeskunde is het waarborgen van hoge gevoeligheid en specificiteit cruciaal, omdat het starten van onnodige behandelingen of evacuaties aanzienlijke operationele risico's en resourcekosten met zich mee kan brengen. Een veldgeschikt diagnostisch hulpmiddel dat ICH en andere TBI-complicaties nauwkeurig kan identificeren, is daarom essentieel voor het verbeteren van de zorg in zowel militaire als civiele spoedsituaties.

Nabij-infraroodspectroscopie [NIRS] kan worden gebruikt om weefsel te onderzoeken. Het is door de jaren heen goed bestudeerd en het kan worden aangetoond dat de belangrijkste componenten van variatie in intensiteitsrespons van weefsel kunnen worden toegeschreven aan bloedvolume en zuurstofverzadiging. Het gereflecteerde licht van de NIR-bron wordt gebruikt om de aanwezigheid van bloedvolume in het weefsel onder de sensor te bepalen. Door weefsels van verschillende locaties binnen de hersenen te vergelijken, kan de aanwezigheid van grote bloedvolumes die een pathologische gebeurtenis vertegenwoordigen, worden gedetecteerd. Het gebruik van nabij-infrarood [NIR] om de aanwezigheid van intracraniële bloedingen spectroscopisch te schatten, is eerder aangetoond, met een hoge overeenstemming met traditionele hoofd-CT. Hoewel effectief voor detectie van een statisch hemorragisch event, zijn er momenteel geen beschikbare NIR-gebaseerde technologieën die dynamische structurele beeldvorming gebruiken. Bovendien kunnen huidige hulpmiddelen niet alle soorten hematomen betrouwbaar diagnosticeren, met name bilateraal hoofdletsel.

IMPACT EN RELEVANTIE. Ongeveer 60% van de gewonde soldaten loopt blastletsels op en twee derde wordt gediagnosticeerd met een TBI. Hoewel de meerderheid van de TBI's mild en niet-dodelijk is, overlijdt 17-20% van de ernstige TBI-patiënten binnen de eerste 24 uur na het letsel, wat het belang van snelle beoordeling en accurate triage onderstreept. Van degenen die de acute fase van een TBI overleven, ervaart tot 57% chronische gezondheidsproblemen gerelateerd aan hun letsel. Dit vertaalt zich naar een grote economische last en een ernstige vermindering van de kwaliteit van leven voor miljoenen militairen, veteranen en burgers. Demonstratie van een snelle triage-tool voor ICH als gevolg van TBI kan diagnose en behandeling versnellen, wat de nadelige gevolgen van TBI kan minimaliseren. Alternatief kan het apparaat letsels uitsluiten waarvoor medische evacuatie niet dringend is, waardoor militaire middelen worden bespaard. Vooruitgang van POI-diagnostische hulpmiddelen hangt af van de demonstratie van de effectiviteit en haalbaarheid van het hulpmiddel in de acute zorgomgeving. In lijn met de doelstellingen om hoogwaardig translationeel onderzoek uit te voeren dat innovatieve ideeën zal versnellen naar klinische toepassingen die relevant zijn voor militairen, veteranen en hun families, heeft deze studie tot doel een kritieke prestatie-evaluatie te bieden voor de NIRD HI in een Amerikaanse populatie van TBI-patiënten. Hoewel deze studie zal worden uitgevoerd in een level I traumacentrum, zijn de behandelde vragen toepasbaar op militaire praktijk, met name langdurige veldzorg. Huidige Joint Trauma System Clinical Practice Guideline [JTS CPG)] voor TBI-beheer in langdurige veldzorg [CPG ID: 63] zijn afhankelijk van gespecialiseerde beoordelingen en/of apparatuur om verhoogde intracraniële druk als gevolg van een ICH te detecteren. Eerdere detectie van een intracraniële bloeding, vóór klinische verslechtering, kan triageprioriteiten veranderen en medische evacuatieplannen informeren, wat essentieel is voor het verminderen van sterfte en het verbeteren van functionele uitkomsten en kwaliteit van leven.