Behandlung von Kopfverletzungen ohne Operation durch Überwachung des Drucks

Der Druck im Schädel des Patienten kann aufgrund von Hirntumoren und Schädel-Hirn-Trauma einschließlich Gehirnerschütterung steigen. Der erhöhte Druck im Gehirn kann Hirngewebe zerstören oder die Blutversorgung des Gehirns unterbrechen. Fähig sein zu Überwachen Sie den Druck in den Gehirnen Betroffene könnten den Ärzten helfen, die bestmögliche Behandlung zu finden. Das Verfahren ist jedoch äußerst invasiv, da es ein Loch in den Schädel des Patienten bohren muss und daher nur bei schwer verletzten Patienten durchgeführt wird.
Eine neuartige, weniger riskante Technik, beschrieben in der Ausgabe vom 11 Wissenschaft Translationale Medizin, könnte Ärzte dazu befähigen Messen Sie den Hirndruck bei Patienten mit weniger schweren oder milderen Kopfverletzungen, der von einer genauen Überwachung profitieren würde.
Forscher am MIT-Forschungslabor für Elektronik (RLE) entwickelten die neuartige Technik, basierend auf einem Computermodell, wie Blut durch das Gehirn fließt. Basierend auf dem Modell sind die Forscher in der Lage, den Hirndruck aus zwei weniger invasiven Messungen, d. H. Arteriellem Blutdruck und einer Ultraschallmessung der Geschwindigkeit des Blutflusses durch das Gehirn, zu berechnen. Dieser Ansatz ermöglicht es Ärzten, Veränderungen des Hirndrucks ständig zu überwachen und auf Probleme aufmerksam zu machen, die sich langsam aufbauen können.
Intrakranieller Druck (ICP)oder der Druck im Gehirn kann erhöht werden, weil sich zu viel Blut oder zerebrospinale Flüssigkeit bildet, ein Gehirntumor oder eine Schwellung des Gehirns.
Bis jetzt mussten Neurochirurgen ein Loch in den Schädel bohren und einen Katheter in das Hirngewebe oder eine mit Flüssigkeit gefüllte Höhle im Gehirn einführen, um den Druck im Gehirn zu messen. Laut einer Studie von Co-Autor George Verghese, einem Henry Ellis Warren Professor für Elektrotechnik am MIT, überwiegt das Risiko einer Infektion oder eines Hirnschadens die Vorteile dieses Verfahrens, das daher nur bei den kritischsten Patienten durchgeführt wird.
Verghese, dessen Labor sich auf die Verwendung von Computermodellen der menschlichen Physiologie zur Interpretation von Patientendaten konzentriert, erklärt:

"Es gibt eine viel größere Patientenpopulation, für die Ärzte diese Messung mögen würden, aber die Invasivität hindert sie daran, sie zu erhalten."

Leitautor Faisal Kashif, ein Postdoc in Vergheses Labor, entwarf in seiner Doktorarbeit ein Computermodell, das den arteriellen Blutdruck und den Blutfluss durch das Gehirn mit dem Druck im Gehirn verbindet.
Das Kashif-Modell berechnet den ICP durch Berechnung des Blutflusses durch das Gehirn, der durch den Druckunterschied zwischen dem in das Gehirn eintretenden Blut und dem Druck im Gehirn (ICP) verursacht wird. Da der Druck des Blutes, der in das Gehirn eindringt, nicht direkt gemessen werden kann, verwendete das MIT-Team den radialen arteriellen Druck als Proxy-Messung, die durch Einführen eines Katheters am Handgelenk erreicht wurde, bevor das Modell des Blutflusses zur Kompensation des Standortunterschieds verwendet wurde .
Da es möglich ist, den peripheren arteriellen Druck kontinuierlich und nicht-invasiv zu messen, indem eine Fingermanschette verwendet wird, vergleichbar mit einer Armmanschette, die zur Blutdruckmessung verwendet wird, untersucht das Team nun, ob die auf diese Weise erhaltenen Daten ausreichend genau sind ihr Modell.
Sie bestätigten die Genauigkeit ihrer Technik, indem sie Daten nutzten, die ihr Mitarbeiter Marek Czosnyka vor einigen Jahren von Patienten mit Schädel-Hirn-Trauma erhalten hatte. Dies war einer der wenigen Datensätze, die alle notwendigen Messungen zusammen mit den richtigen Zeitstempeln enthielten. Das MIT-Team erhielt Czosnykas Daten über den radialen arteriellen Blutdruck und die Blutflussgeschwindigkeit des Ultraschalls und nutzte diese Zahlen in ihrem Modell, um einen geschätzten ICP zu berechnen, bevor die Zahlen zum Vergleich an Czosnyka geschickt wurden.
Der Test ergab, dass die MIT-Ergebnisse im Vergleich zu den besten invasiven Verfahren marginal weniger genau waren. Sie erwiesen sich jedoch als ähnlich zu anderen invasiven Verfahren, die noch in klinischer Verwendung sind, sowie zu einigen weniger invasiv erprobten Techniken.
James Holsapple, Chef der Neurochirurgie am Boston Medical Center bemerkt:

"Es ist ein heiliger Gral der klinischen Neurochirurgie, einen nichtinvasiven Weg zu finden, Druck zu messen. Es wäre ein großer Schritt, wenn wir etwas Zuverlässiges in die Hände bekommen könnten."

Er fährt fort, dass der neue MIT-Ansatz vielversprechend ist, und fügt hinzu, dass der nächste wichtige Schritt darin bestünde, die Technologie in ein System zu integrieren, das für Krankenhauspersonal einfach zu verwenden wäre und Daten über viele Stunden oder Tage hinweg aufzeichnen könnte.
Das MIT-Team und Vera Novak vom Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) in Boston arbeiten derzeit mit Ärzten des BIDMC zusammen, um ihre Vorgehensweise bei Patienten auf der neurochirurgischen Intensivstation zu testen.

Vergese erklärt:

"Es ist noch in der Validierungsphase. Um die Leute davon zu überzeugen, dass dies funktioniert, müssen Sie mehr [Daten] als wir derzeit haben. Unsere Hoffnung ist, dass, wenn es für weitere Arten von Patienten validiert wurde, wo Sie zeigen können Wenn Sie sich an die invasive Messung anpassen können, werden die Menschen darauf vertrauen können, dass sie es bei Patienten anwenden, die derzeit nicht überwacht werden. Hier sehen wir das große Potenzial. "

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Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...2/index.html Senior Autor Thomas Heldt, Forscher an der RLE, stellt fest, dass das Team nach der ausreichenden Datenerhebung und - modellierung verschiedene Patientengruppen testen will, etwa Athleten mit Gehirnerschütterungen oder Soldaten, die Explosionen erlebt haben Ausmaß der Verletzung kann bestimmt werden und ob es für Einzelpersonen sicher ist, an die Arbeit zurückzukehren. Wenn man bedenkt, dass die NASA bei einigen Astronauten Anzeichen einer erhöhten ICP beobachtet hat und nun nach neuen Wegen zur Messung ihrer ICP Ausschau hält, würde dies einen weiteren Weg zur Anwendung des Systems eröffnen.
Geschrieben von Petra Rattue