Olipa kyse urheilusta, auto-onnettomuuksista tai armeijan palveluksesta, traumaattiset aivovammat ovat yleisiä ja vaarallisia. Sairauksien torjunta- ja ehkäisykeskusten mukaan 30 prosenttia vammojen aiheuttamista kuolemista on TBI. Vuonna 2013 Yhdysvaltojen kuolonuhrien lukumäärä oli lähes 50 000.
Joillekin TBI: lle, etenkin vaikeimmille, on tunnusomaista verenvuoto aivoissa (kallonsisäinen), ja nämä vaativat erilaista hoitoa, jossa kallo avataan paineen vapauttamiseksi ja hyytyneen veren poistamiseksi, jota kutsutaan hematoomaksi. Näistä vammoista kärsivien ihmisten lähettäminen sopiviin neurotraumakeskuksiin on elämän tai kuoleman kysymys; New England Journal of Medicine -lehden vuoden 1981 tutkimuksen mukaan potilaiden eloonjäämisaste laskee TBI: n aiheuttamasta kallonsisäisestä verenvuodosta 70 prosentista 10 prosenttiin, jos hematoomaa ei poisteta neljän tunnin sisällä.
Mutta aivotärähdysdiagnoosi on epätarkka, ja hematoomien tapauksessa se vaatii CT-tutkimuksen, joka on kallista ja jolla on usein pitkä jono. Ruotsin Chalmersin teknillisen yliopiston tutkijoiden aivoriihi johti artikkeliin, joka julkaistiin Journal of Neurotrauma -lehdessä ja jossa arvioidaan aivohalvauksen havaitsemisen tekniikan uutta käyttöä intrakraniaalisen verenvuodon nopeasti diagnosoimiseksi.
"Tämä on monilla alueilla iso ongelma, johon meidän on puututtava, koska on vaikeaa lajitella oikeita ihmisiä tulemaan neurokirurgiaan", sanoo johtava tutkija ja Lonkaqvist, Sahlgrenska-yliopistollisen sairaalan neurokirurgit.
Ljungqvist ja hänen tiiminsä suunnittelivat etiketin ulkopuolelle käytön olemassa olevalle tekniikalle. Medfield Diagnosticsin rakentama Strokefinder on työkalu, jonka avulla voidaan erottaa iskeemiset aivohalvaukset (ne, joissa hyytymä estää veren virtausta) ja verenvuotoiset (joihin liittyy verenvuoto). Kypärässä on kahdeksan mikroaaltoantennia. Jokainen antenni laukaisee puolestaan pienen määrän mikroaaltosäteilyä aivojen läpi (välillä 1/100 ja 1/10 se, mitä saat matkapuhelinkeskustelusta) ja muut antennit ottavat sen vastaan. Prosessi toistetaan useilla eri taajuuksilla. Mikroaallot ovat edenneet kudoksen läpi eri tavoin, kudoksen konsistenssista riippuen, ja algoritmin avulla suodatettaessa hematooma erottuu, johtuuko se aivohalvauksesta vai TBI: stä.
Strokefinderia voidaan käyttää seulontavälineenä kiireellisissä tilanteissa. (Medfield-diagnostiikka) Lääkärit voivat heti aloittaa aivohalvauspotilaiden hoidon, jotka arvioidaan Strokefinderilla, mutta TBI-tapauksissa on hyödyllistä viedä heidät sairaaloihin, jotka ovat valmiita antamaan heille tarvitsemansa neurologisen hoidon.
"Kyse ei ole niinkään siitä, että voisimme tehdä enemmän heille (TBI-potilaille) sairaalaa edeltävältä viisaalta, se on kysymys triaatiosta, heidän kuljettamisestaan oikeaan sairaalaan, ja se on valtava ongelma", sanoo Mikal Elam, puheenjohtaja Göteborgin yliopiston kliinisen neurofysiologian tutkija ja yksi Ljungqvistin tutkijoista.
Toistaiseksi tekniikkaa on sovellettu vain ihmisiin, joilla on krooninen aivojen hematooma - hengenvaaralliset versiot, jotka eivät vaadi välitöntä leikkausta. Mutta tutkimuksen menestyksen perusteella Ljungqvist uskoo sen käytön kiireellisissä tilanteissa olevan mahdollista.
”Jos voimme todistaa, että se toimii näissä [kroonisissa] hematoomassa, niin voimme jatkaa kokeilemaan myös muita potilaita, joilla on akuutteja hematoomia, ja heillä on erilaisia dielektrisiä ominaisuuksia, jotka voisivat olla helpommin löydettävissä. Siinä tapauksessa meillä voisi olla seulontaväline ambulansseissa tai helikoptereissa ”, hän sanoo.
Se voi esiintyä jopa stadioneilla ja urheilutapahtumissa tai taistelukentillä. Vaikka laite on tällä hetkellä saatavana vain tutkijoille, Medfield suunnittelee saatavansa sen kaupallisesti, ja tämän mittakaavan myötä hinta laskee (vaikkakin noin 100 000 dollarissa se on jo paljon vähemmän kuin CT-kone).
Laite itsessään on hiljainen ja muodoltaan sellainen kuin paksu kypärä, jossa on meloja pään neljän sivun yläpuolella. (Medfield-diagnostiikka) Medfield tekee yhteistyötä Chalmersin ja Göteborgin Sahlgrenska-yliopistollisen sairaalan kanssa projekteissa, joissa on Strokefinder ja muu tekniikka. Ottaen huomioon, että lääkäreillä ja lääketieteellisillä tutkijoilla on parempi käsitys mitä he tarvitsevat kuin yrityksen insinööreillä. "Teknillisenä kouluna voi olla ideoita, mutta se on todella heidän ammattinsa, lääkäreiden on päätettävä, miten sitä käytetään", sanoo Mikael Persson, joka perusti Medfieldin sen jälkeen, kun Elamin laboratorio osoitti, että varhainen prototyyppi pystyi havaitsemaan muutokset kudos aivoissa.
Laite itsessään on hiljainen ja muodoltaan sellainen kuin paksu kypärä, jossa on meloja pään neljän sivun yläpuolella. Se painaa hieman yli 10 kiloa. Et voi tuntea sen toimivan. Algoritmi erottaa normaalin kudoksen ja hyytyneen veren, ja koko prosessi vie vain 45 sekuntia. Se ei tarjoa kuvaa, vaan vain osoituksena hematooman esiintymisestä.
Mikroaaltouudistuksen avulla on havaittu rintasyöpiä, ja Elam ja Ljungqvist katsovat, että sitä voitaisiin soveltaa vielä useammille alueille. Norjalainen ryhmä käyttää tekniikkaa sikojen romahtaneiden keuhkojen diagnosointiin, ja tulevaisuudessa se voi tottua muun tyyppisiin aivojen turvotuksiin tai vatsan verenvuotoihin. Ljungqvist suunnittelee tutkimusta potilailla, joilla on akuutti TBI: n aiheuttama hematooma, koska prosessi on riittävän nopea, että sen ei tarvitse viivästyttää leikkausta tai CT-skannausta.
Näiden ja muiden tutkimusten edetessä laitteen algoritmia tarkennetaan antamaan lisätietoja, kuten hematooman koko ja sijainti, Elam sanoo.
”Tämä ei ole kuvantamisväline. Se antaa meille arvon, ja tämä arvo on erilainen kuin normaalilla ihmisellä ilman verenvuotoa ”, Ljungqvist sanoo. "Koska meillä ei ole kuvantamismahdollisuuksia, meidän on todellakin löydettävä asioita, joihin tätä algoritmia voidaan käyttää."
