Hoofdletsel zonder operatie behandelen door de druk te bewaken

De druk in de schedel van de patiënt kan stijgen door hersentumoren en hoofdtrauma, inclusief hersenschudding. De verhoogde druk in de hersenen kan hersenweefsel vernietigen of de bloedtoevoer naar de hersenen afsnijden. Het kunnen bewaak de druk in de hersenen van getroffen mensen kunnen artsen helpen bij het vaststellen van de best mogelijke behandeling. De procedure is echter uiterst invasief, omdat er een gat in de schedel van de patiënt moet worden geboord en daarom alleen wordt uitgevoerd bij ernstig gewonde patiënten.
Een nieuwe, minder risicovolle techniek, beschreven in het nummer van 11 april van Wetenschap Translationele geneeskunde, kunnen artsen in staat stellen meten van hersendruk bij patiënten met minder ernstig of milder hoofdletsel, die baat zouden hebben bij nauwlettend toezicht.
Onderzoekers van MIT's Research Laboratory of Electronics (RLE) hebben de nieuwe techniek ontwikkeld op basis van een computermodel van de manier waarop bloed door de hersenen stroomt. Op basis van het model kunnen onderzoekers de hersendruk berekenen op basis van twee minder invasieve metingen, d.w.z. slagaderlijke bloeddruk en een ultrasone meting van de snelheid van de bloedstroom door de hersenen. Deze benadering stelt artsen in staat om voortdurend veranderingen in de hersendruk te monitoren, evenals op de hoogte te worden gesteld van problemen die zich langzaam kunnen ontwikkelen.
Intracraniële druk (ICP)of de druk in de hersenen kan verhoogd worden als gevolg van overmatig bloed of het opbouwen van cerebrospinale vloeistof, een hersentumor of zwelling van de hersenen.
Tot nu toe moesten neurochirurgen een gat in de schedel boren en een katheter in het hersenweefsel plaatsen, of een met vloeistof gevulde holte in de hersenen, om de druk in de hersenen te meten. Volgens onderzoek door co-auteur George Verghese, een professor in elektrotechniek aan het MIT, Henry Ellis Warren, weegt het risico op infectie of hersenschade op tegen de voordelen van deze procedure, die daarom alleen bij de meest kritisch zieke patiënten wordt uitgevoerd.
Verghese, wiens laboratorium zich concentreert op het gebruik van computermodellen van menselijke fysiologie om patiëntgegevens te interpreteren, legt uit:

"Er is een veel grotere patiëntenpopulatie waarvoor artsen deze meting zouden willen, maar door de invasiviteit worden ze niet meer bereikt."

Hoofdauteur Faisal Kashif, een postdoc in het laboratorium van Verghese, ontwierp in zijn proefschrift een computermodel, dat arteriële bloeddruk en bloedtoevoer door de hersenen koppelt aan druk in de hersenen.
Het model van Kashif berekent ICP door de bloedstroom door de hersenen te berekenen, die wordt veroorzaakt door het verschil in druk tussen het bloed dat de hersenen binnengaat en de druk in de hersenen (ICP). Aangezien de druk van bloed dat de hersenen binnendringt niet direct kan worden gemeten, gebruikte het MIT-team radiale arteriële druk als een proxy-meting, die werd verkregen door een katheter in de pols te steken voordat het bloedstroommodel werd gebruikt om het verschil in locatie te compenseren .
Omdat het mogelijk is perifere arteriële druk continu en niet-invasief te meten met behulp van een vingermanchet, vergelijkbaar met een armmanchet gebruikt voor het meten van bloeddruk, onderzoekt het team nu of de op deze manier verkregen gegevens voldoende nauwkeurig genoeg zijn om te worden gebruikt in hun model.
Ze bevestigden de juistheid van hun techniek door gegevens te gebruiken die hun medewerker, Marek Czosnyka, enkele jaren geleden verkreeg van patiënten met traumatisch hersenletsel, wat een van de weinige datasets bleek te zijn die alle noodzakelijke metingen bevatten, samen met de juiste tijdstempels. Het MIT-team ontving de gegevens van Czosnyka over de radiale arteriële bloeddruk en de ultrasone bloedstroomsnelheid en gebruikte deze cijfers in hun model om een ??geschatte ICP te berekenen alvorens de cijfers terug naar Czosnyka te verzenden.
De test onthulde dat de MIT-resultaten marginaal minder nauwkeurig waren, vergeleken met die verkregen uit de beste invasieve procedures. Ze bleken echter vergelijkbaar te zijn met andere invasieve procedures die nog steeds in klinisch gebruik zijn, evenals met enkele minder ingrijpende beproefde technieken.
James Holsapple, hoofd van de neurochirurgie bij het Boston Medical Center, merkt op:

"Het is een heilige graal van klinische neurochirurgie om een ??niet-invasieve manier te vinden om de druk te meten." Het zou een grote stap zijn als we iets betrouwbaars in handen zouden kunnen krijgen. "

Hij blijft zeggen dat de nieuwe MIT-aanpak veelbelovend is en voegt eraan toe dat de volgende belangrijke stap zou zijn om de technologie op te nemen in een systeem dat gemakkelijk te gebruiken zou zijn voor ziekenhuispersoneel en dat gegevens gedurende vele uren of dagen zou kunnen vastleggen.
Het MIT-team en Vera Novak van Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) in Boston werken op dit moment samen met artsen van BIDMC om hun aanpak te testen bij patiënten op de afdeling neurochirurgische intensive care.

Verghese verklaart:

"Het bevindt zich nog in de validatiefase. Om mensen ervan te overtuigen dat dit werkt, moet u meer [gegevens] opbouwen dan momenteel het geval is. Onze hoop is dat het eenmaal gevalideerd is op extra soorten patiënten, waar u kunt laten zien dat je kunt matchen met wat de invasieve meting is, mensen zullen erop kunnen vertrouwen dat ze kunnen worden toegepast op patiënten die momenteel niet worden gecontroleerd. Dat is waar we het grote potentieel zien. "

??
Senior auteur, Thomas Heldt, een onderzoekswetenschapper in RLE, stelt dat het team, als de gegevensverzameling en het model zich voldoende hebben gemanifesteerd, hoopt verschillende patiëntenpopulaties te testen, bijvoorbeeld atleten met hersenschudding of soldaten die explosies hebben ervaren om manieren te vinden waarop de mate van letsel kan worden vastgesteld en of het voor personen veilig zou zijn om weer aan het werk te gaan. Gezien het feit dat NASA bij sommige astronauten tekenen van verhoogde ICP heeft waargenomen en nu op zoek is naar nieuwe manieren om hun ICP te meten, zou dit een andere mogelijkheid bieden om het systeem toe te passen.
Geschreven door Petra Rattue