網膜画像は外傷性脳損傷の兆候を発見します

2023 年 12 月 5 日

バーミンガム大学の EyeD デバイスは、ラマン分光法と眼底イメージングを組み合わせています。

でのプロジェクト バーミンガム大学 他の症状が現れる前に、外傷性脳損傷 (TBI) の兆候を特定するのに役立つ可能性があります。

に掲載されているように、 科学の進歩 この技術は他の診断方法とは劇的に異なり、治療に関する重要な決定を下さなければならない外傷性脳損傷後の重要な最初の「ゴールデンアワー」に使用される携帯型デバイスの開発に適していると言われています。

コンタクトスポーツのピッチサイドであろうと、自動車衝突後の路上であろうと、早期診断を支援するのに十分な感度と適時性を備えた外傷性脳損傷の定量的評価のためのポイントオブケア技術は存在しない、とこのプロジェクトは論文で指摘した。

バーミンガム大学のポーラ・ゴールドバーグ・オッペンハイマー氏は、「外傷性脳損傷の早期診断は非常に重要である。なぜなら、治療に関する生命に関わる決定は、受傷後の最初のゴールデンタイムまでに下されなければならないからである」と述べた。

「しかし、現在の診断手順は救急隊員による観察と、少し離れた病院での MRI または CT スキャンに依存しています。」

バーミンガムのソリューションには、目の奥の神経網膜と視神経の分光分析が含まれます。 この領域は脳組織の投影であり、瞳孔を通して臨床的にアクセスできるため、脳の生化学への窓となります。

特に、臨床医は、特定のタンパク質や組織損傷による脂質の構造変化など、外傷性脳損傷に関連するバイオマーカーを検出できるようになります。 これらのバイオマーカーの定性的評価と定量的評価の両方が、外傷性脳損傷とその重症度の評価に役立ちます。

ラマン分光法はこれらのバイオマーカーを検出できることが知られていますが、外傷性脳損傷のゴールデンタイムのポイント・オブ・ケア技術としてラマン分光法を適用することは、高倍率と高開口数の両方に対応するために必要な複雑な複合レンズ配置の必要性によって妨げられてきました。ラマン分光法に必要なレンズと目自体の自然なレンズ。

診断とモニタリングに関する重要な洞察

研究チームのソリューションは、ラマン分光法と神経網膜の眼底イメージングを組み合わせた、EyeD という名前のポータブルで非侵襲的なイメージング プラットフォームです。 使用時には、デバイスに接続されたスマートフォンのフラッシュを使用して取得された眼底画像により、関心領域を視覚的に識別することができ、その後、ラマン分析のためにレーザーで照明することができます。

「当社のユニークな装置は、ラマン光路と白色光路を分離することにより、ラマン分光法と眼底イメージングを同時に行うことができる」と研究チームは論文で述べている。 「EyeD は、3D プリントされたハウジング内に組み込まれた眼底イメージング光路と目に安全なラマン分光路を組み合わせたもので構成されています。」

重要なのは、このプラットフォームは目の水晶体のみを使用して平行ビームを網膜上に集束させるため、眼底イメージングを実行しながら同時に高波数のラマンバンドを測定できるため、ポイントオブケアの妨げとなっていたより複雑なレンズ要件の必要性がなくなりました。以前はラマン眼科。

次に、人工ニューラル ネットワーク アルゴリズムが収集されたデータを解釈して、外傷性脳損傷バイオマーカーの化学的特徴を示す領域と健康な領域を区別します。

動物モデルでの試験を経て、プロジェクトでは EyeD が臨床的実現可能性、有効性、患者の受容性の研究を含むさらなる評価の準備が整ったと考えています。

「EyeDテクノロジーは、ますます多くの診断および患者モニタリングのシナリオにおいて重要な臨床的洞察を提供する可能性を秘めています」とプロジェクトはコメントしている。 「これは、外傷性脳損傷と神経学的状態の診断とトリアージの方法に革命をもたらす可能性があります。」