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Um capacete de microondas pode ajudar a diagnosticar lesões cerebrais traumáticas

Seja de esportes, acidentes de carro ou serviço militar, lesões cerebrais traumáticas são prevalentes e perigosas. De acordo com os Centros para Controle e Prevenção de Doenças, 30% das mortes por lesões apresentam TCEs. Em 2013, isso significou quase 50.000 mortes nos Estados Unidos.

Alguns TCEs, especialmente os mais graves, são caracterizados por sangramento no cérebro (intracraniano), e estes requerem um tipo diferente de tratamento, onde o crânio é aberto para liberar a pressão e remover o sangue coagulado, chamado de hematoma. Enviar pessoas com ferimentos aos centros de neurotrauma apropriados é uma questão de vida ou morte; a taxa de sobrevida para pacientes com sangramento intracraniano devido a TBI cai de 70% para 10% se o hematoma não for removido em quatro horas, de acordo com um estudo de 1981 no New England Journal of Medicine .

Mas o diagnóstico de concussão é inexato e, no caso de hematomas, requer uma tomografia computadorizada, que é cara e geralmente tem uma fila longa. Um brainstorm de pesquisadores da Chalmers University of Technology, na Suécia, levou a um artigo, publicado no Journal of Neurotrauma, avaliando um novo uso de uma tecnologia de detecção de acidente vascular cerebral para diagnosticar rapidamente o sangramento intracraniano.

“Isso é, em muitas áreas, um grande problema que precisamos abordar, porque é difícil separar as pessoas certas para a neurocirurgia”, diz Johan Ljungqvist, pesquisador principal e neurocirurgião do Hospital Universitário Sahlgrenska.

Ljungqvist e sua equipe conceberam um uso off-label para uma tecnologia pré-existente. O Strokefinder, construído pela Medfield Diagnostics, é uma ferramenta usada para discernir entre derrames isquêmicos (aqueles em que um coágulo bloqueia o fluxo sanguíneo) e hemorrágicos (que envolvem sangramento). O capacete tem oito antenas de microondas. Cada antena dispara, por sua vez, uma pequena quantidade de radiação de microondas através do cérebro (entre 1/100 e 1/10 que você recebe de uma conversa por telefone celular) e as outras antenas a captam. O processo é repetido em várias freqüências diferentes. As microondas terão progredido através do tecido de diferentes maneiras, dependendo da consistência do tecido, e quando filtradas por um algoritmo, o hematoma se destaca, seja devido a um derrame ou a um TCE.

Strokefinder-2.jpg O Strokefinder poderia ser usado como um instrumento de triagem em situações urgentes. (Medfield Diagnostics)

Os médicos podem começar imediatamente a tratar pacientes com AVC que são avaliados com o Strokefinder, mas no caso dos TCEs, a utilidade está em levá-los a hospitais preparados para lhes dar o cuidado neurológico de que necessitam.

"Não é tanto uma questão de ser capaz de fazer mais por eles [pacientes TCE] pré-hospitalar, é uma questão de triagem, de transportá-los para o hospital certo, e isso é um grande problema", diz Mikal Elam, presidente de neurofisiologia clínica na Universidade de Gotemburgo, e um dos co-pesquisadores de Ljungqvist.

Até agora, a técnica foi aplicada apenas a pessoas com hematoma cerebral crônico - versões que não ameaçam a vida e que não exigem cirurgia imediata. Mas com base no sucesso deste estudo, Ljungqvist acredita que usá-lo em situações urgentes será viável.

“Se pudermos provar que funciona para esses hematomas [crônicos], podemos também tentar outros pacientes, com hematomas agudos, e eles têm propriedades dielétricas diferentes que poderiam ser mais fáceis de encontrar. Nesse caso, poderíamos ter isso como um instrumento de rastreamento em ambulâncias ou helicópteros ”, diz ele.

Pode até aparecer em estádios e em eventos esportivos ou em campos de batalha. Embora o dispositivo esteja atualmente disponível apenas para pesquisadores, a Medfield tem planos de disponibilizá-lo comercialmente e, com essa escala, o preço cairá (embora em torno de US $ 100.000 já seja muito menos do que uma máquina de tomografia computadorizada).

Strokefinder.jpg O dispositivo em si é silencioso e tem a forma de um capacete robusto, com remos nos quatro lados da cabeça. (Medfield Diagnostics)

Medfield está colaborando com Chalmers e o Hospital Universitário Sahlgrenska de Gotemburgo em projetos que apresentam o Strokefinder e outras tecnologias, imaginando que os médicos e pesquisadores médicos terão uma idéia melhor do que os engenheiros da empresa. "Como uma escola de engenharia, você pode ter idéias, mas é realmente sua profissão, cabe à comunidade médica decidir como usar isso", diz Mikael Persson, que fundou a Medfield depois que o laboratório de Elam mostrou que um protótipo inicial poderia detectar mudanças o tecido no cérebro.

O dispositivo em si é silencioso e tem a forma de um capacete robusto, com remos nos quatro lados da cabeça. Pesa um pouco mais de 10 libras. Você não pode sentir isso funcionando. O algoritmo diferencia entre o tecido normal e o sangue coagulado, e todo o processo leva apenas 45 segundos. Não fornece uma imagem, apenas uma indicação de que um hematoma está presente.

A refração de microondas tem sido usada para detectar câncer de mama, e Elam e Ljungqvist acreditam que isso poderia ser aplicado em outras áreas. Um grupo na Noruega está usando a tecnologia para diagnosticar pulmões colapsados ​​em porcos e, no futuro, pode se acostumar com outros tipos de inchaço cerebral ou sangramento abdominal. Ljungqvist está planejando um estudo em pacientes com hematoma agudo de TCE, porque o processo é rápido o suficiente para não atrasar a cirurgia ou a tomografia computadorizada.

Conforme estes e outros estudos avançam, o algoritmo do dispositivo será refinado para fornecer mais detalhes, como tamanho e localização do hematoma, diz Elam.

“Esta não é uma ferramenta de imagem. Isso nos dá um valor, e esse valor é diferente do que as pessoas normais têm sem sangrar ”, diz Ljungqvist. “Como não temos possibilidades de imagens, realmente precisamos encontrar coisas para as quais esse algoritmo possa ser usado.”

Um capacete de microondas pode ajudar a diagnosticar lesões cerebrais traumáticas