研究人员通过测试运动员大脑中的血流来寻找诊断脑震荡的标志物
头部受到重击通常会促使医生根据健忘、步态摇摆和方向感障碍等症状来寻找脑震荡的迹象。
但这些症状都是主观的。达拉斯南卫理公会大学的生理学家Sushmita Purkayastha说,急于重返运动的年轻人有时会隐藏这些迹象,以避开成年人的担忧。
现在一个新的研究由德州大学西南医学中心的德州脑损伤与修复研究所资助,达拉斯旨在寻找非侵入性的客观指标来诊断运动员是否遭受了脑损伤脑震荡.利用经颅多普勒超声,该研究将探测大学运动员的大脑,以测量大脑中的血管功能,寻找与血液流动有助于诊断脑震荡,这项新研究的研究人员Purkayastha说。
“我们知道这是一个研究不足的领域。对于其他健康问题,当医生怀疑是糖尿病或高血压时,他们不会猜测,而是通过客观的测试来确认诊断。但这还不是脑震荡的情况,”Purkayastha说,他的研究专长是血流量调节在人脑中。“这就是为什么我的研究重点是寻找客观而非主观的标记。这种用超声波监测大脑血液流动的方法是非侵入性的、廉价的,而且没有辐射。”
Purkayastha和其他研究团队成员正在接受德克萨斯脑损伤与修复研究所为期一年、15万美元的试点研究资助,该研究所是德克萨斯大学西南分校的一个项目,由德克萨斯州立法机构资助,旨在加强脑损伤的诊断和治疗。
该团队将在未来两年观察200名男女大学生运动员。一半的运动员将是从事接触碰撞运动的学生,他们最近遭受过与运动有关的脑震荡。另一半是对照组,他们是参加接触碰撞运动的学生,没有脑震荡。这项研究招募了来自足球、足球、马术、啦啦队和休闲运动的运动员。
研究人员从8月份开始对受试者进行测试。他们预计在2017年秋天就会有结果。
“我们非常高兴能够与新南威尔士大学的物理医学和康复系建立合作关系。我们与Purkayastha博士的合作有望对脑血流量这将为我们指明改善神经恢复的正确方向,”德克萨斯大学西南分校得克萨斯脑损伤与修复研究所的首席研究员、该研究的首席研究员凯瑟琳·贝尔医生说。贝尔是全国公认的康复医学的领导者和神经康复专家。
新加坡卫理大学安妮特·考德威尔·西蒙斯教育与人类发展学院应用生理学与健康系的助理教授Purkayastha说,使用客观、非侵入性和廉价的标记物来诊断脑震荡将导致准确的诊断,并在脑震荡后更好地做出重返比赛的决定,从而防止二次影响综合征的长期风险。
她说:“尽管与运动有关的脑震荡很常见,但人们对这种损伤的生理机理知之甚少,因此目前可用的治疗方法有限。”
例如,如果自动调节功能失效,就会导致出血或昏厥
Purkayastha说,虽然大脑是人体最重要的器官,但对它的研究非常不足。但自血管大脑的行为与身体其他部位的行为相似,因此可以通过监测来测量大脑中的血管功能血压而且脑血流量.她说,观察这些功能可以发现一个标志。
在Purkayastha位于SMU校园的实验室里,为学生运动员配备了两个小型超声探头,分别位于前额两侧太阳穴区域,用于测试血管功能。具体来说,这两个探头监测血液流动大脑中动脉它为75%的大脑供血。动脉穿过大脑,将血液循环到负责运动、认知和决策的脑组织。
大脑中动脉的分支是一个血管网络,当它们离动脉越远时,血管就越小,像树枝一样在大脑中扩散。最小的血管——通过不同的局部调节机制——维持向大脑的恒定血液流动,并进行微调整,如面对血压的持续变化收缩或扩张。当一个人的肌肉运动时,无论是站着、坐着、锻炼,甚至只是大笑或体验情绪,都会发生调整。这些血管中持续的调整——称为大脑自动调节——使血流保持恒定和规律。这可以防止血压过高或过低的大幅波动导致出血或昏厥等问题。
研究人员怀疑脑震荡会削弱血管正常调节血流的能力
在目前的研究中,太阳穴上的超声探头将血管的微调整记录为数字数据。这些信息通过WinDaq数据采集软件进行处理,并分析这段时间内血压自发变化的大脑自动调节。
不像在医生的办公室里,用袖带在30秒内测量一次血压,Purkayastha的超声波监测血压提供了每次心跳时连续的血压记录。当声波射入动脉并发回回声时,它们可以测量红细胞和其他血液成分通过动脉的速度。
Purkayastha说:“我们收集10分钟非常高频的数据点,收集每一次心跳时的血压变化和流向大脑的血流量的信息。”“然后我们分析和后处理,并检查血管能否保持恒定血流向大脑.我们怀疑脑震荡患者的自动调节功能没有正常工作,从而导致功能受损,如步态摇摆、定向障碍或健忘。这是一种非侵入性的方法,可以检查自动调节系统是否存在缺陷。”
在研究过程中,被确诊为脑震荡的运动员将接受三次测试。第一次测试是在疑似脑震荡的3天后,第二次是在21天后,第三次是在3个月后。
Purkayastha说:“到目前为止,试点研究看起来很有希望,我们的目标是更好地理解损伤背后的机制,并设计检测脑震荡的客观标记。”
Purkayastha报道了经颅多普勒超声技术及其在在神经病学研讨会,http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23361485.