Est-ce l'outil de diagnostic que nous attendions dans les tests de commotion cérébrale ?

Le diagnostic de commotion cérébrale est une science notoirement délicate.

Même si un test d'évaluation sur la touche d'un terrain de football ou de soccer détermine que vous n'avez pas de commotion cérébrale après un coup à la tête, cela ne signifie pas nécessairement que vous n'en avez pas subi, déclare Michael Singer, PDG de BrainScope , une société basée à Bethesda, dans le Maryland, qui a développé une nouvelle technologie pour détecter les signes d'une commotion cérébrale dans les ondes cérébrales d'une personne. Il a levé environ 70 millions de dollars auprès d'investisseurs, dont le département américain de la Défense et la NFL.

Il n'existe aucun moyen objectif de détecter ou d'évaluer une commotion cérébrale, techniquement connue sous le nom de lésion cérébrale traumatique légère, et BrainScope tente de changer cela. Les médecins les diagnostiquent en se basant principalement sur les signes et les symptômes. La plupart des personnes qui se présentent aux urgences après s'être cogné la tête subissent également une tomodensitométrie (TDM) pour exclure une blessure très grave. Mais un scanner ne détecte pas une commotion cérébrale.

En dehors de la salle d'urgence, les entraîneurs sportifs ou d'autres professionnels de la santé utilisent souvent des tests d'évaluation des commotions cérébrales, mais des recherches récentes suggèrent que ces méthodes d'évaluation peuvent manquer un nombre important de lésions cérébrales. De nombreuses personnes qui souffrent de commotions cérébrales ne sont jamais évaluées pour une commotion cérébrale.

Le test de commotion cérébrale rapide basé sur l'EEG de BrainScope.

Les conséquences en sont compliquées et mal comprises. Les scientifiques essaient toujours de comprendre les effets à long terme d'un traumatisme cérébral léger et pourquoi certaines personnes développent des problèmes chroniques ou même neurodégénératifs à cause de cela (voir Ce que le football fait au cerveau). Nous savons qu'une personne qui a récemment subi une commotion cérébrale court un risque accru de subir une autre lésion cérébrale. La technologie de BrainScope pourrait éventuellement être utilisée sur la touche, sur le champ de bataille ou dans la salle d'urgence pour aider les cliniciens à tester rapidement les commotions cérébrales. Le test est composé d'un casque jetable avec des capteurs qui enregistrent des signaux électriques. Placer le casque, enregistrer les signaux et analyser les données sur une application pour smartphone Android ne prend que 10 minutes.

Le nouveau test rapide est basé sur une technique appelée électroencéphalographie quantitative, ou QEEG. Alors que la science de l'EEG conventionnel est basée sur l'inspection visuelle du signal obtenu en enregistrant l'activité électrique du cerveau, le QEEG s'appuie sur l'analyse informatisée du signal pour détecter des caractéristiques qui ne peuvent pas être vues autrement. BrainScope a développé un ensemble d'algorithmes propriétaires destinés à détecter des ensembles d'anomalies dans le signal EEG associés à la pathologie de la lésion cérébrale.

Au cours des 10 dernières années, grâce en partie à une puissance de calcul peu coûteuse et à des techniques comme l'apprentissage automatique, les progrès de ce type de traitement du signal ont été exponentiels, explique Leslie Prichep , directeur scientifique de BrainScope. Notre capacité à caractériser les signaux électriques vient d'exploser.

Mais le fait qu'il n'existe pas encore de test de diagnostic objectif de commotion cérébrale rend particulièrement difficile la preuve que le test de BrainScope fonctionne, déclare Singer. Il n'y a tout simplement rien à comparer. À des fins réglementaires, BrainScope et la Food and Drug Administration des États-Unis ont choisi la tomodensitométrie comme référence. La société a publié plusieurs études évaluées par des pairs montrant que sa technologie prédit de manière fiable si un patient souffrant d'un traumatisme crânien aura un scanner positif.

Les deux premières itérations du test, bien qu'elles ne soient pas en vente, ont reçu l'autorisation de la FDA pour aider les cliniciens à décider d'administrer ou non un scanner. C'est utile; Les tomodensitogrammes exposent les patients à des rayonnements potentiellement nocifs et sont particulièrement risqués chez les enfants.

Mais Singer dit que l'objectif de l'entreprise est de développer un véritable test de diagnostic de commotion cérébrale, capable de donner aux médecins des informations utiles sur le spectre des pathologies associées aux commotions cérébrales qui sont invisibles à un scanner. La compréhension scientifique de ces pathologies est encore limitée, mais des progrès récents ont été réalisés grâce à de nouvelles techniques d'imagerie comme l'imagerie par résonance magnétique avancée (voir Cicatrices cérébrales détectées lors d'une commotion cérébrale).

Le travail de Prichep, vieux de plusieurs décennies, lorsqu'elle était codirectrice des laboratoires de recherche sur le cerveau de la faculté de médecine de l'Université de New York, est essentiel à l'approche de BrainScope. En 1988, Prichep et son défunt mari, E. Roy John, ont été les premiers à démontrer que chez les personnes fonctionnant normalement, les caractéristiques de leur signal EEG peuvent être décrites par un ensemble d'équations mathématiques en fonction de l'âge. Cela signifie que, à l'aide de statistiques, nous pouvons examiner votre activité cérébrale et déterminer dans quelle mesure elle est normale par rapport à ce que nous attendons pour votre âge, explique Prichep.

La stratégie consistant à utiliser de telles données normatives pour identifier les anomalies dans les ondes cérébrales d'une personne n'est pas sans ses sceptiques. Un certain nombre d'applications biomédicales autrefois prometteuses basées sur une approche similaire à QEEG n'ont pas abouti, dit Marc Nuwer , neurophysiologiste clinique et professeur de neurologie à l'UCLA School of Medicine. De plus, dit Nuwer, sans mesure de base, il est impossible de savoir avec certitude si le signal EEG de quelqu'un est en fait anormal. La différence pourrait être autre chose qu'une commotion cérébrale, comme un médicament, une blessure à la tête antérieure ou autre chose, dit-il.

Prichep convient que le fait d'avoir une ligne de base pourrait améliorer la sensibilité. Vous pouvez être à votre niveau de référence légèrement différent de la normale, dit-elle. Mais les cliniciens n'auront généralement pas de mesures de base pour les patients qui arrivent aux urgences.

BrainScope travaille sur une nouvelle itération de son test EEG qui vise à aller au-delà de ce qui est visible sur un scanner, en utilisant des algorithmes de traitement du signal conçus pour tirer parti d'une nouvelle compréhension scientifique de la pathologie des commotions cérébrales. La possibilité de cocher la case indiquant si quelqu'un est CT positif est une exigence pour un produit utile, mais ce n'est pas la fin de l'histoire, dit Singer. C'est en fait le début de l'histoire.

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