用于诊断创伤性脑损伤的人眼安全激光技术

这项新技术预计将被开发成一种手持设备，用于脑外伤后关键的“黄金时刻”。伯明翰大学的研究人员设计并开发了一种新型诊断设备，通过将安全激光照射到眼睛来检测创伤性脑损伤(TBI)。

《科学进展》中描述的这项技术与其他诊断方法有很大不同，预计将被开发成一种手持设备，用于脑外伤后关键的“黄金时刻”，此时必须做出生命攸关的治疗决定。

该设备采用了具有CE标志的1类人眼安全激光器和独特的拉曼光谱系统，该系统利用光通过检测分子的散射方式来揭示分子的生化和结构特性，从而检测已知生物标记物的存在和水平。脑损伤。

迫切需要新技术来提高TBI诊断的及时性，TBI是全球死亡的主要原因。TBI是由于头部突然受到震动或撞击而引起的，可对大脑造成轻度至重度损伤，虽然需要尽快诊断和治疗以防止进一步的不可逆转的损伤，但在受伤时很难诊断。此外，X射线或MRI等放射学检查非常昂贵，而且显示结果的速度很慢。

伯明翰的研究人员在化学工程学院PolaGoldbergOppenheimer教授的带领下，设计并开发了新型诊断手持设备，可在受伤后立即对患者进行评估。它对患者来说快速、精确且无创，不会造成额外的不适，可以提供有关创伤严重程度的信息，并且适合在现场使用-在路边、战场或运动场上音高–评估TBI。

PolaGoldbergOppenheimer教授表示：“TBI的早期诊断至关重要，因为必须在受伤后的第一个‘黄金时刻’做出至关重要的治疗决定。然而，目前的诊断程序依赖于救护人员的观察以及医院的MRI或CT扫描，而医院可能距离较远。”

该设备的工作原理是扫描视神经所在的眼睛后部。由于视神经与大脑的联系如此紧密，因此它以蛋白质和脂质生物标志物的形式携带相同的生物信息。这些生物标志物处于非常严格调节的平衡状态，这意味着即使是最轻微的变化也可能对“大脑健康”产生严重影响。TBI会导致这些生物标志物发生变化，表明出现了问题。

此前的研究表明，该技术可以准确检测不同程度脑损伤的动物大脑和眼组织的变化，发现最轻微的变化。1,2,3

本文详细介绍的设备可检测并分析这些生物标记物的组成和平衡，以创建“分子指纹”。

当前的研究详细介绍了概念验证原型的开发、制造和优化，以及其在读取视神经脑损伤的生化指纹中的用途，以了解它是否是一种可行且有效的方法，用于初步“治疗”。TBI的现场诊断。

研究人员构建了一只幻眼来测试其对准和聚焦眼睛后部的能力，使用动物组织来测试它是否能够辨别TBI和非TBI状态，并使用人工智能为该设备开发了决策支持工具，快速分类TBI。

该设备现已准备好进行进一步评估，包括临床可行性和功效研究以及患者可接受性。

研究人员预计该诊断设备将发展成为一种便携式技术，适用于现场护理条件，能够快速确定是否发生TBI，并对轻度、中度或重度进行分类，从而直接进行分诊适当地、及时地。