Ученые из Университета Бирмингема представили новое диагностическое устройство, использующее безопасный лазер, для выявления черепно-мозговой травмы. Технология, включающая систему рамановской спектроскопии, сканирует заднюю часть глаза, обнаруживая биомаркеры ЧМТ.

Неинвазивную и быструю методику можно будет использовать где угодно, например, на месте ДТП. Это имеет большое значение, поскольку жизненно важные решения о лечении должны быть приняты в первый час после травмы. Планируется адаптация технологии в портативное устройство для использования в этот критический период.

Существует острая необходимость в новых технологиях для более оперативной диагностики черепно-мозговой травмы (ЧМТ), которая является ведущей причиной смертности. ЧМТ может возникнуть из-за внезапного удара или сотрясения головы, вызывая как легкие, так и тяжелые повреждения головного мозга. Жизненно важные решения о лечении должны быть приняты в первый час после травмы. Но нынешняя диагностика основана на наблюдении бригад скорой помощи, а также МРТ или КТ в больнице, которая может находиться далеко.

Исследователи из Бирмингема спроектировали и разработали новое диагностическое портативное устройство для оценки состояния пациентов сразу после возникновения травмы. Оно быстрое, точное и неинвазивное, а также не вызывает дополнительного дискомфорта. Разработка может предоставить информацию о тяжести травмы и подходит для использования на любом месте — на обочине дороги, на поле боя или на спортивных состязаниях.

Устройство состоит из безопасного для глаз лазера класса 1 с маркировкой CE и системы рамановской спектроскопии, которая использует свет для определения биохимических и структурных характеристик молекул путем анализа их рассеивания света. Оно сканирует заднюю часть глаза, где находится зрительный нерв. Поскольку зрительный нерв тесно связан с мозгом, он несет одну и ту же биологическую информацию в виде белковых и липидных биомаркеров. Эти биомаркеры существуют в очень жестко регулируемом балансе, а это означает, что даже малейшие изменения могут иметь серьезные последствия для здоровья мозга. ЧМТ вызывает изменение этих биомаркеров, которые можно зафиксировать.

Предыдущие исследования подчеркнули точность этой технологии в выявлении изменений в мозге и глазных тканях животных с различными степенями черепно-мозговой травмы, даже мельчайших. Новое исследование подробно описывает этапы разработки, производства и оптимизации прототипа для проверки концепции, а также его использование для анализа биохимических отпечатков черепно-мозговой травмы на зрительном нерве. Это направлено на определение жизнеспособности данного подхода для предварительной диагностики ЧМТ на месте происшествия.

Исследователи сконструировали модель глаза, чтобы проверить расположение и способность устройства фокусироваться на задней части глаза. Они использовали ткани животных, чтобы определить, способна ли система различать состояния с черепно-мозговой травмой и без нее. Также ученые использовали искусственный интеллект для быстрой классификации ЧМТ.

Устройство теперь готово для дополнительных исследований, включая проверку его применимости в клинической практике, оценку эффективности, а также изучение того, насколько оно удобно для пациентов.

Ученые ожидают, что диагностическое устройство будет преобразовано в портативную технологию, подходящую для использования в условиях оказания медицинской помощи. Оно сможет быстро определить, произошла ли черепно-мозговая травма, а также классифицировать ее как легкую, умеренную или тяжелую, что позволит провести триаж вовремя.