Schwerpunkt Gesundheit: Erkennen Sie ein Schädel-Hirn-Trauma in wenigen Minuten!

Der Schwerpunkt Gesundheit ist ein interdisziplinäres Zentrum für die Entwicklung von nachhaltigen Gesundheitstechnologien, das alle Forschungsinstitute der HES-SO Valais-Wallis vereint. Wir haben uns mit Denis Prim, wissenschaftlicher Adjunkt am Institut Lifte Technologies, getroffen, um über das vom Schwerpunkt Gesundheit unterstützte Projekt zu sprechen, an dem er seit mehreren Monaten arbeitet: Mild Traumatic Brain Injury Point-of-Care Testing Platform, eine Testplattform für leichte Hirntraumata.

Schädel-Hirn-Trauma, eine schwierige Diagnose

Kopfverletzungen gehören zu den Erkrankungen, über die man wenig weiß und deren Behandlung kompliziert ist. Es gibt nur wenige Methoden, um sie zu erkennen, insbesondere leichte Schädel-Hirn-Traumata, und sie sind nicht immer wirksam. Es ist möglich, sich einer einfachen Untersuchung zu unterziehen, bei der bestimmte Fragen beantwortet werden müssen, und/oder sich einer Computertomographie zu unterziehen. Manchmal kann jedoch auch ein leichtes Trauma zu erheblichen Folgen führen, die von der Ärzteschaft nicht erkannt wurden, weil die Antworten in der Anamnese nicht auf eine alarmierende Situation schließen ließen. Eine CT- oder MRT-ähnliche Untersuchung des Kopfes ist teuer, zeitaufwendig für das Pflegepersonal und führt nicht immer zu einer genauen Diagnose. Leichte und wiederholte Kopfverletzungen, wie sie vor allem Sportler erleiden, können langfristig schwerwiegende Folgen haben und werden oft nicht diagnostiziert, entweder weil die Anamnese versagt oder weil die verletzte Person es nicht bemerkt und deshalb keinen Arzt aufsucht.

Weniger invasive Erkennung durch Biomarker

Um zu versuchen, die Erkennung leichter Kopfverletzungen sicherer, schneller und kostengünstiger zu machen, schlägt das vom Schwerpunkt Gesundheit unterstützte Projekt vor, drei Biomarker im Blut zu messen. Wenn das Gehirn einen Schock erleidet, kann es über Mikroverletzungen Moleküle freisetzen, die dann in das Blut gelangen. Die Idee ist, ein kompaktes, tragbares Gerät zu entwickeln, das diese Biomarker aufspürt und anzeigt, ob eine Person ein Schädel-Hirn-Trauma erlitten hat, selbst wenn es nur ein leichtes ist. Diese erste Maßnahme würde es Sporttrainern, Rettungssanitätern, Schulkrankenschwestern, Notärzten, Rettungssanitätern oder Streifenpolizisten sowie allen anderen Personen, die nach einem Unfall als erste Instanz eingreifen, ermöglichen, eine potenzielle Kopfverletzung zu erkennen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. Alltagsunfälle, die sich bei einem Hockeyspiel, beim Skifahren oder Fußballspielen oder in der Pause bei Kindern ereignen, sind schwer zu diagnostizieren, und selbst leichte Stöße können heimtückisch sein und schwerwiegende Folgen nach sich ziehen.

Ein institutsübergreifendes Projekt zur Unterstützung von Patienten und Betreuern.

Unterstützt durch ein nationales BRIDGE-Projekt bestand eine erste Phase des Projekts, das an der Hochschule für Ingenieurwissenschaft unter der Leitung von Professor Marc E. Pfeifer durchgeführt wurde, darin, die Strategie des gewählten Ansatzes zu entwickeln und zu validieren, indem sie an bestehenden Instrumenten getestet wurde. Es stellte sich heraus, dass diese Systeme Einschränkungen aufwiesen und das gewünschte Leistungsniveau nicht erreicht werden konnte. Denis Prim, Leiter des Labors Systemdiagnose, und seine Kollegen wollen daher zusammen mit den Spezialisten des Instituts Systemtechnik einen Demonstrator, ein Messinstrument, entwickeln, mit dem diese Einschränkungen überwunden werden können. Dieses Gerät umfasst optische, mechanische und elektronische Module sowie eine dedizierte Software. Die schnelle und effiziente Unterstützung durch den Schwerpunkt Gesundheit war ein wesentlicher Hebel für die Einreichung eines grösseren Innosuisse-Projekts, um mit Partnern aus der Praxis, namentlich Spitälern, Ärzten oder Unfallversicherungen, zusammenarbeiten zu können. Es ist wichtig, dass die Messung dieser Art von Trauma aus den zentralen Labors verlagert werden kann, um den Patienten so nahe wie möglich zu sein und gleichzeitig sicherzustellen, dass die Qualität der Diagnose gleichbleibt.

Denis Prim, ein leidenschaftlicher und engagierter Forscher

Denis Prim hat einen Abschluss in Ingenieurwissenschaften und viele Jahre Erfahrung im sozialen, unternehmerischen und wissenschaftlichen Bereich. Er sagt, er sei begeistert von der Idee, zur Verbesserung des Alltags von Patienten und Pflegekräften beizutragen. Die Finanzierung durch den Schwerpunkt Gesundheit ermöglicht es ihm insbesondere, aktiv mit anderen Forschungsinstituten zusammenzuarbeiten, um ein Gerät vorzuschlagen, dessen Nutzen und Anwendbarkeit wichtig sind. Als Spezialist für Bioanalytik gibt er zu, dass es schwierig gewesen wäre, ein solches Projekt, ohne eine Gruppe mit komplementären und hochmodernen Kenntnissen zu entwickeln, die von der Elektronik über die Mechanik bis hin zur Entwicklung von Computersoftware reichen. Die Erleichterung der Arbeit von Pflegekräften und die Unterstützung von Patienten mit weniger invasiven, sichereren und leichter zugänglichen Messinstrumenten stehen im Mittelpunkt seiner Leidenschaft für die Wissenschaft und die angewandte Forschung.

Publikation : M. Jović, D. Prim et al., "A Novel Point-of-Care Diagnostic Prototype System for the Simultaneous Electrochemiluminescent Sensing of Multiple Traumatic Brain Injury Biomarkers," Sens. Diagn., May 2023, doi: 10.1039/D3SD00090G. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/sd/d3sd00090g

Foto : Credits © HES-SO Valais-Wallis, Laurent Darbellay. Von links nach rechts. Mélanie Stäuble (Masterstudentin), Denis Prim (Leiter des Labors Diagnostic Systems), David Tagan, Marc Pignat, Marc Pfeifer (Leiter der Forschungsgruppe Diagnostic Systems), Isaline Torche (Bachelorstudentin), Steve Gallay (Leiter des Labors für Mikroelektronik), Milica Jovic.