Technologie laser sans danger pour les yeux pour diagnostiquer un traumatisme crânien

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Des chercheurs de l’Université de Birmingham ont conçu et développé un nouveau dispositif de diagnostic permettant de détecter les traumatismes crâniens (TCC) en projetant un laser sûr dans l’œil.

Décrit dans Avancées scientifiquesla technique est radicalement différente des autres méthodes de diagnostic et devrait être développée pour devenir un appareil portatif destiné à être utilisé pendant « l’heure d’or » critique après un traumatisme crânien, lorsque des décisions cruciales concernant le traitement doivent être prises.

L’appareil intègre un laser de classe 1, marqué CE, sans danger pour les yeux et un système de spectroscopie Raman unique, qui utilise la lumière pour révéler les propriétés biochimiques et structurelles des molécules en détectant la manière dont elles diffusent la lumière, afin de détecter la présence et les niveaux de biomarqueurs connus pour lésion cérébrale.

Il existe un besoin urgent de nouvelles technologies pour améliorer la rapidité du diagnostic du TCC, qui est l’une des principales causes de décès dans le monde. Le TCC est causé par un choc ou un impact soudain à la tête, qui peut provoquer des lésions cérébrales légères à graves, et bien qu’il nécessite un diagnostic et un traitement le plus tôt possible pour éviter d’autres dommages irréversibles, il est difficile à diagnostiquer au point de blessure. . De plus, les examens radiologiques tels que les rayons X ou l’IRM sont très coûteux et lents à donner des résultats.

Les chercheurs de Birmingham, dirigés par le professeur Pola Goldberg Oppenheimer de l’École de génie chimique, ont conçu et développé le nouveau dispositif portatif de diagnostic permettant d’évaluer les patients dès qu’une blessure survient. Il est rapide, précis et non invasif pour le patient, n’entraînant aucune gêne supplémentaire, peut fournir des informations sur la gravité du traumatisme et pourra être utilisé sur place : au bord de la route, sur le champ de bataille ou sur le terrain. terrain de sport – pour évaluer le TBI.

Le professeur Pola Goldberg Oppenheimer a déclaré : « Un diagnostic précoce du traumatisme crânien est crucial, car les décisions vitales concernant le traitement doivent être prises dès la première « heure d’or » après la blessure. Cependant, la procédure de diagnostic actuelle repose sur l’observation des équipes d’ambulance et sur l’IRM ou la tomodensitométrie. dans un hôpital – qui peut être à une certaine distance. »

L’appareil fonctionne en balayant l’arrière de l’œil, là où se trouve le nerf optique. Parce que le nerf optique est si étroitement lié au cerveau, il transporte les mêmes informations biologiques sous forme de biomarqueurs protéiques et lipidiques. Ces biomarqueurs existent dans un équilibre très étroitement régulé, ce qui signifie que même le moindre changement peut avoir de graves effets sur la « santé cérébrale ». Le TBI provoque une modification de ces biomarqueurs, indiquant que quelque chose ne va pas.

Des recherches antérieures ont démontré que la technologie peut détecter avec précision les changements dans les tissus cérébraux et oculaires des animaux présentant différents niveaux de lésions cérébrales, en détectant les moindres changements.1,2,3

Le dispositif détaillé dans le document actuel détecte et analyse la composition et l’équilibre de ces biomarqueurs pour créer des « empreintes moléculaires ».

L’étude actuelle détaille le développement, la fabrication et l’optimisation d’un prototype de validation de principe et son utilisation pour lire les empreintes biochimiques des lésions cérébrales sur le nerf optique, afin de voir s’il s’agit d’une approche viable et efficace pour une première approche. diagnostic de scène de TBI.

Les chercheurs ont construit un œil fantôme pour tester son alignement et sa capacité à se concentrer sur l’arrière de l’œil, ont utilisé des tissus animaux pour tester s’il pouvait distinguer les états TBI et non-TBI, et ont également développé des outils d’aide à la décision pour le dispositif, en utilisant l’IA. , pour classer rapidement les traumatismes crâniens.

Le dispositif est maintenant prêt pour une évaluation plus approfondie, notamment des études de faisabilité clinique et d’efficacité, ainsi que d’acceptabilité par les patients.

Les chercheurs s’attendent à ce que le dispositif de diagnostic soit développé en une technologie portable adaptée à une utilisation dans des conditions de soins, capable de déterminer rapidement si un traumatisme crânien survient et de classer s’il est léger, modéré ou grave, et donc de procéder à un triage direct. de manière appropriée et en temps opportun.

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