안전하고 정확한 눈 레이저 장치로 뇌진탕의 신속한 현장 진단이 가능합니다.

눈은 영혼의 창일 뿐만 아니라 외상성 뇌 손상을 감지하는 창이기도 합니다. 버밍엄 대학(University of Birmingham)의 연구원들은 뇌진탕이나 기타 외상성 뇌 손상 후 뇌 조직 손상의 바이오마커를 감지하기 위해 눈에 안전한 레이저를 조사하는 비침습적 휴대용 장치를 개발했습니다. 이 장치는 부상 당시 현장에서 사용할 수 있어 조기 진단이 가능하며 이는 치료 결과를 개선하는 데 중요합니다.

외상성 뇌손상(TBI)은 머리나 신체에 강한 충격, 타격, 충격을 가한 후에 발생할 수 있으며 경미한 정도에서 심각한 정도까지 손상을 일으킬 수 있습니다. 뇌진탕은 접촉 스포츠에서 흔히 발생하는 외상성 뇌 손상의 한 유형입니다. 외상성 뇌손상은 초기 외상 직후에 발생할 수 있지만, 많은 사람들은 초기 단계에서 임상 증상이 거의 없어 손상 당시 진단이 어렵습니다. MRI, CT 스캔과 같은 진단 도구는 비용이 많이 들고 작동 속도도 느립니다.

해당 연구의 교신 저자인 Pola Goldberg Oppenheimer는 "외상성 뇌 손상의 조기 진단은 부상 후 첫 번째 '골든 아워' 내에 치료에 대한 중요한 결정을 내려야 하기 때문에 중요합니다. 그러나 현재의 진단 절차는 구급차 직원의 관찰과 멀리 떨어져 있을 수 있는 병원의 MRI 또는 ​​CT 스캔에 의존합니다."라고 말했습니다.

외상성 뇌 손상의 조기 진단을 보장하기 위한 새로운 기술 개발이 시급하다고 생각한 연구자들은 눈에 안전한 레이저를 사용하여 알려진 뇌 손상 바이오마커를 신속하게 감지하는 비침습적 휴대용 장치를 개발했습니다.

눈의 뒤쪽에는 망막과 시신경이 있습니다. 시신경은 뇌 조직의 투영이며 뇌의 생화학적 과정을 관찰하기 위한 투명한 광학 창입니다. 연구진이 개발한 장치는 라만 분광학 기반 눈 보호 레이저(EyeD)를 사용하여 국소적인 뇌 조직 손상으로 생성된 특정 단백질 및 지질 바이오마커를 표적으로 삼습니다.

라만 분광법은 산란광에 대한 분자의 미묘한 반응을 측정하여 질병 특이적 진단 바이오마커의 변화를 정확하게 식별하고 실시간 정량적 진단 정보를 제공할 수 있는 매우 구체적인 분석 기술입니다. 이전 연구에 따르면 이 기술은 다양한 정도의 뇌 손상이 있는 동물의 뇌와 눈 조직의 변화를 정확하게 감지하고 가장 미묘한 변화를 포착할 수 있는 것으로 나타났습니다.

EyeD는 스마트폰 카메라를 사용하며, 연구진은 이를 '의수 눈'에 테스트했습니다. 실제 눈에 가까운 "의안"은 안구 뒤쪽을 정렬하고 초점을 맞추는 능력을 보장하기 위해 망막 영상의 개발 및 평가에 종종 사용됩니다. 그런 다음 돼지 눈을 대상으로 테스트한 결과, 이 장치는 외상성 뇌 손상과 건강한 대조군을 명확하게 구별할 수 있었습니다. 자체 최적화 SKiNET(Kohonen Index Network) 신경망 알고리즘을 EyeD에 통합하면 전문가의 지원 없이 자동으로 데이터를 해석할 수 있어 진단 속도와 비용이 크게 향상됩니다.