Badanie Eye Tracking może wykryć wstrząs mózgu

badanie eye tracking może wykryć i pomóc w ilościowym określeniu zaburzeń ruchliwości oka związanych ze wstrząsem mózgu, nowe badanie pokazuje.

naukowcy donoszą, że test, nowatorskie urządzenie do śledzenia wzroku, odróżniał pacjentów ze wstrząsem mózgu od zdrowych osób kontrolnych lub z urazami bez głowy. Stopień zakłóceń w ruchach oczu wykrytych przez urządzenie korelował również z ciężkością urazu.

technika jest wrażliwą, obiektywną metodą oddzielania wstrząsów od innych warunków, powiedział Medscape Medical News główny autor Uzma Samadani, MD, PhD.

mam nadzieję, że zmienimy sposób diagnozowania i definiowania wstrząsu mózgu.

Dr Samadani, współdyrektor Steven and Alexandra Cohen Veterans Center for PTSD and TBI w Nowym Jorku, Nowy Jork, i jej koledzy opublikowali badanie online w Journal of Neurotrauma. Dr Samadani poinformowała, że ma interes finansowy w Oculogica, firmie, którą współtworzyła, aby wprowadzić na rynek technologię stosowaną w tym badaniu, zwaną Eyebox.

to nie jest nowy pomysł

używanie ruchów oczu do wykrywania wstrząsu mózgu nie jest nowym pomysłem. Zapisy tego podejścia sięgają papirusu Edwina Smitha, starożytnego egipskiego Traktatu o chirurgii urazowej. “Kiedy spojrzałem na literaturę na najstarszy znany przykład nieprawidłowego ruchu gałek ocznych związanego z uszkodzeniem mózgu, ciągle wracałem i wracałem”, powiedział Dr Samadani. “Byłem w latach 50., 40. i 30., i nagle byłem w 1500 r. p. n. e.”

lekarze nadal często diagnozują wstrząs mózgu, obserwując ruchy oczu pacjentów, prosząc ich o podążanie za ruchem palca.

takie metody mogą działać, powiedział Dr Samadani. “Powiedziałbym, że są zmienne w zależności od egzaminatora. Jeśli otrzymasz naprawdę świetnego okulistę lub optometrystę, mogą wykryć naprawdę subtelne różnice.”

ale często praktykujący koncentrują się na tym, jak dobrze badani mogą wykonać polecenie, aby przenieść oczy z jednego punktu do drugiego, powiedział Dr Samadani. Ktoś oszołomiony urazem może nie być w stanie lub nie chcieć słuchać instrukcji. Dzieci, lub ktoś, kto nie mówi językiem egzaminatora, również mogą mieć problemy z wykonaniem instrukcji.

aby uzyskać bardziej obiektywny pomiar, opracowali nowatorski algorytm śledzenia ruchu oczu, który śledzi ruchy oczu obiektu w połączeniu w pionie i poziomie w ciągu 200 sekund, podczas gdy obiekt ogląda film.

“Dbamy o to, aby twoje oczy poruszały się razem w czasie.”Z tego powodu może działać lepiej u osób, które nie są w stanie przestrzegać instrukcji, w tym u zwierząt, powiedział Dr Samadani.

możliwość diagnozowania wstrząsów z takim podejściem po raz pierwszy pojawiła się u dr Samadani, gdy badała ruchy oczu u pacjentów w minimalnie świadomych i uporczywych Stanach wegetatywnych.

“zdaliśmy sobie sprawę, że ludzie, którzy mieli obrzęk mózgu, nie byli w stanie poruszać oczami w taki sam sposób, jak normalne zdrowe kontrole” “Od razu stało się dla mnie jasne, że ma to ogromne konsekwencje dla wstrząsów mózgu.”

obecne definicje wstrząsu zależą od subiektywnych kryteriów i wiele z nich zostało zaproponowanych. Dr Samadani uważa, że technika jej zespołu może obiektywnie oddzielić wstrząs mózgu od innych rodzajów urazów mózgu. “Dla mnie wstrząs mózgu jest radiologicznie ciche uszkodzenie mózgu,” powiedziała. “Jeśli można to zobaczyć na tomografii komputerowej, to nie wstrząs mózgu; to strukturalne uszkodzenie mózgu.”

zespół Dr Samadani ma nadzieję na walidację, standaryzację i automatyzację pomiarów ruchu gałek ocznych w celu wykrycia wstrząsu mózgu. Założyli firmę Oculogica, która zaprojektowała i sprzedała przenośne urządzenie, które może być używane w pogotowiu ratunkowym lub w miejscu urazu, na przykład podczas gry w piłkę nożną.

aby przetestować prototyp urządzenia, ona i jej koledzy prospektywnie porównali cztery grupy dorosłych:

• zdrowe kontrole (n = 64)

• pacjenci z urazem głowy z uszkodzeniem mózgu widocznym na tomografii komputerowej (n = 13)

• pacjenci z urazem głowy bez uszkodzenia mózgu widocznego na tomografii komputerowej (n = 39)

• pacjenci z urazem, który nie dotyczył głowy (n = 23)

naukowcy odkryli, że pacjenci z urazem głowy byli bardziej narażeni niż osoby zdrowe na problemy z poruszaniem oczami razem poziomo w pięciu z pięciu środków, niezależnie od tego, czy uraz mózgu pojawił się na tomografii komputerowej. Różnica była statystycznie istotna (P < .02).

była podobna różnica między pacjentami z urazem głowy i zdrowymi pacjentami na jednym z pięciu miar pionowych.

ponadto naukowcy odkryli, że trzy wskaźniki dla poziomej dyskonjugacji u wszystkich pacjentów z urazem odpowiadały klinicznym objawom wstrząsu mózgu mierzonym za pomocą narzędzia oceny wstrząsu sportowego, trzecia edycja (SCAT3) i standaryzowanej oceny wstrząsu mózgu.

badacze przetestowali również równowagę uczestników. Nie znaleźli różnicy między pacjentami z urazem głowy a pacjentami z urazami z innymi obrażeniami ciała.

tylko 39 pacjentów urazowych powróciło na badania kontrolne. Nieprawidłowe ruchy gałek ocznych u tych pacjentów z czasem ulegały poprawie.

osoby bez uszkodzeń mózgu widocznych na tomografii komputerowej osiągnęły takie same poziomy, jak osoby kontrolujące bez uszkodzeń. Ale ci, których uszkodzenie mózgu było widoczne na tomografii komputerowej, znacznie różnili się od normalnych kontroli w czterech z pięciu miar poziomych ponad 4 tygodnie po urazach.

“wstrząs mózgu może być pierwszym z kilku zaburzeń neurologicznych, dla których śledzenie wzroku będzie preferowaną diagnostyką” – piszą autorzy. “Inne choroby kandydujące obejmują wodogłowie, nadciśnienie wewnątrzczaszkowe, wodogłowie o normalnym ciśnieniu i choroby neurodegeneracyjne.”

obiecująca technologia

nowa technologia “ma obietnicę”, powiedział Christopher Giza, MD, Medscape Medical News. Dr Giza, który kieruje Steve Tisch BrainSPORT concussion program na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, nie był zaangażowany w badania.

zgodził się z Dr Samadani, że test może dostarczyć nowych, obiektywnych kryteriów diagnozowania wstrząsu mózgu.

ale wskazał pewne ograniczenia w badaniu. Po pierwsze, jego wielkość próby jest stosunkowo niewielka, a po drugie, wyniki nie zostały porównane z bardziej tradycyjnymi pomiarami ruchu oczu u pacjentów z urazem głowy.

“nie wiemy, czy ich metoda jest zbieranie rzeczy, które nie zostały znalezione”, z tych bardziej tradycyjnych podejść, powiedział. “Może być tak, że ja, badając pacjenta i każąc mu śledzić mój palec na lewo i na prawo, mogę odebrać coś, czego nie wykryje ich test.”

Dr Samadani przedstawił patenty opisujące technologię zastosowaną w tym artykule. Patenty te są własnością New York University (NYU) i Department of Veterans Affairs (VA) i licencjonowane przez Oculogica Inc, firmę współzałożyciel Dr Samadani i coinvestigator Robert Ritlop. Badania dr Samadani i praca statystyków Meng Qian, PhD, i Meng Li, MS, są wspierane przez Steven and Alexandra Cohen Veterans Center for Post-Traumatic Stress and Traumatic Brain Injury. Praca ta jest również sponsorowana przez NYU Applied Research Support Fund. Praca Dr Samadani jest również finansowana przez VA Merit Award oraz przez National Space and Biomedical Research Institute w celu oceny śledzenia wzroku jako narzędzia diagnostycznego dla podwyższonego ciśnienia wewnątrzczaszkowego. Dr Giza nie ujawnił żadnych istotnych relacji finansowych.

J Neurotrauma. Opublikowano w Internecie 12 stycznia 2015. Streszczenie