El láser Eye-Safe acelera el diagnóstico de conmociones cerebrales in situ

Los ojos sirven para algo más que para contemplar el alma: ahora ofrecen un medio para identificar lesiones cerebrales traumáticas, por cortesía de investigadores de la Universidad de Birmingham. Los investigadores han creado un dispositivo portátil no invasivo que utiliza un láser seguro para iluminar el ojo e identificar biomarcadores que indican daños en el tejido cerebral como consecuencia de una conmoción cerebral u otra lesión cerebral traumática. El dispositivo podría utilizarse in situ en el momento de la lesión, lo que facilitaría un diagnóstico precoz crucial para mejorar los resultados.

Los traumatismos craneoencefálicos (TCE) pueden producirse como consecuencia de un fuerte impacto en la cabeza o el cuerpo, con daños que van de leves a graves. Las conmociones cerebrales, un tipo específico de TCE, se observan con frecuencia en los deportes de contacto. Aunque las lesiones traumáticas cerebrales suelen manifestarse inmediatamente después del traumatismo inicial, las personas suelen presentar síntomas clínicos mínimos en las primeras fases, lo que dificulta el diagnóstico inmediato. Las herramientas de diagnóstico disponibles, como la resonancia magnética y la tomografía computarizada, son costosas y tardan en dar resultados.

“La identificación oportuna de la LCT es crucial, ya que las decisiones fundamentales sobre el tratamiento deben tomarse en la ‘hora de oro’ inicial tras la lesión”, comenta Pola Goldberg Oppenheimer, autora correspondiente del estudio. ” No obstante, el proceso de diagnóstico actual depende de las observaciones del personal de ambulancias y de las subsiguientes resonancias magnéticas o tomografías computarizadas en un hospital potencialmente distante”.

Enfoque innovador para el diagnóstico precoz de las lesiones traumáticas cerebrales

Reconociendo la necesidad imperiosa de crear soluciones innovadoras para el diagnóstico precoz de la LCT, los investigadores diseñaron un dispositivo portátil no invasivo. Este dispositivo utiliza un láser de seguridad ocular para identificar rápidamente biomarcadores establecidos de lesión cerebral.

El dispositivo desarrollado por los investigadores utiliza un láser de seguridad ocular denominado EyeD, basado en la espectroscopia Raman, para detectar biomarcadores proteínicos y lipídicos específicos generados por el daño local del tejido cerebral. En la parte posterior del ojo se encuentran la retina y el nervio óptico, que actúan como una ventana transparente a la bioquímica del cerebro.

La espectrometría Raman, una técnica analítica precisa, ofrece información diagnóstica cuantitativa en tiempo real mediante la medición de las sutiles respuestas moleculares a la luz difusa, identificando con precisión los cambios en los biomarcadores específicos de la enfermedad. Estudios anteriores han demostrado la capacidad de esta tecnología para detectar con precisión variaciones en cerebros de animales y tejidos oculares con distintos grados de lesiones cerebrales, captando incluso los cambios más leves.

Pruebas rigurosas e integración avanzada impulsan las capacidades de diagnóstico del EyeD

Los investigadores evaluaron el EyeD, equipado con una cámara de smartphone, en un “ojo fantasma”, simulando un ojo real utilizado habitualmente en el desarrollo y la evaluación de imágenes de la retina. De este modo se garantizaba una alineación correcta y la capacidad de enfocar la parte posterior del ojo. Posteriormente, el dispositivo se probó en ojos de cerdo, distinguiendo con éxito entre TBI y controles sanos. La integración de la red de índice de Kohonen autooptimizada (SKiNET), un algoritmo de red neuronal, en el EyeD facilitó la interpretación automatizada de los datos sin necesidad de la ayuda de un especialista, lo que aumentó significativamente la rapidez y la rentabilidad del diagnóstico.

Los investigadores subrayan que la incorporación de una cámara de smartphone al dispositivo mejorará su usabilidad.

” Los sistemas basados en cámaras de smartphone son fáciles de usar y, cuando se apoyan en diagnósticos de IA, arrojan resultados al obtener una señal suficiente”, señalan los investigadores. ” La generalización del uso de smartphones para la adquisición de imágenes garantiza una gran aceptación por parte de los usuarios”.

Aunque estudios futuros evaluarán la dependencia de paramédicos y clínicos del dispositivo para la toma de decisiones, los investigadores prevén integrar EyeD en las prácticas existentes.

“Por ejemplo: un resultado normal de EyeD combinado con la ausencia de síntomas o signos de ‘bandera roja’ clasificaría el traumatismo craneoencefálico como TCE leve, que no requiere evaluación hospitalaria. Por otro lado, un resultado EyeD anormal requeriría una evaluación adicional en el servicio de urgencias”, afirman los investigadores.

El dispositivo de prueba de concepto está preparado para nuevas evaluaciones, incluidos estudios de viabilidad y eficacia clínicas.

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