基于人工智能的腦卒中超早期功能重建單元新模式（節(jié)選）
郝峻巍 劉海杰
首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 國(guó)家神經(jīng)疾病醫(yī)學(xué)中心，北京 100053
腦卒中是嚴(yán)重威脅人類健康的疾病，具有高發(fā)病率、高死亡率和高致殘率，可造成認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)、日常生活能力等多種功能障礙。在中國(guó)，腦卒中發(fā)病患者數(shù)逐年增加，已成為我國(guó)成年人致死和致殘的首位病因。近年來(lái)隨著我國(guó)醫(yī)療體系的完善，腦卒中診療技術(shù)的進(jìn)步，疾病年齡標(biāo)化死亡率逐漸下降，因此殘疾人群也越來(lái)越龐大，使腦卒中造成的功能障礙問(wèn)題凸顯。
“超早期功能重建單元”的概念
現(xiàn)有卒中單元模式下，患者急性期功能重建現(xiàn)狀是僅僅十分之一的患者進(jìn)行早期康復(fù)，結(jié)局是70%~80%生活不能完全自理，相對(duì)于很多國(guó)家仍然有很大不足，以同為亞洲國(guó)家的日本為例，日本腦卒中患者64.2%（<65歲）獨(dú)立行走；50 %以上回歸社區(qū)。因此腦卒中急性期病房的新模式的探索勢(shì)在必行。
國(guó)際上有兩項(xiàng)大型腦卒中超早期干預(yù)臨床研究，第一項(xiàng)研究為英國(guó)腦卒中超早期服務(wù)體系的研究，2019年發(fā)表于著名的《英國(guó)醫(yī)學(xué)雜志》，涉及18年間的7萬(wàn)余例腦卒中患者，研究結(jié)果表明，卒中超早期服務(wù)體系可降低病死率，縮短住院時(shí)間等；另外一項(xiàng)為AVERT(a very early rehabilitation trial)研究，它是單純針對(duì)早期離床訓(xùn)練的國(guó)際多中心隨機(jī)對(duì)照研究，十余年納入2104例患者，研究結(jié)果顯示，開(kāi)展腦卒中超早期離床訓(xùn)練安全有效，但提示超早期離床訓(xùn)練需要注意高齡及患者、訓(xùn)練強(qiáng)度、頻率等。臨床指南層面，2018年美國(guó)指南推薦早期康復(fù)介入，但24h內(nèi)應(yīng)注意訓(xùn)練強(qiáng)度等。2018年《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南》、2017 年《中國(guó)腦卒中早期康復(fù)治療指南》和2016年《中國(guó)腦梗死急性期康復(fù)專家共識(shí)》也做了相關(guān)闡述，推薦“腦卒中患者病情穩(wěn)定后應(yīng)盡早介入康復(fù)治療；對(duì)無(wú)禁忌的急性腦梗死患者進(jìn)行康復(fù)治療是有益的；腦梗死急性期患者康復(fù)治療是安全的，早期宜采用較低強(qiáng)度的離床康復(fù)治療”等。
基于中國(guó)腦卒中現(xiàn)狀及國(guó)際腦卒中超早期干預(yù)研究結(jié)果和各國(guó)指南，我們提出腦卒中超早期功能重建單元（very early rehabilitation?stroke unit，VER?SU）概念。VER?SU以患者功能為導(dǎo)向，發(fā)病24h內(nèi)盡早開(kāi)展功能評(píng)估，根據(jù)評(píng)估情況，制定個(gè)性化的方案，實(shí)施患者可耐受的預(yù)防性和治療性功能重建，以******程度恢復(fù)功能和減少并發(fā)癥，最終降低腦卒中的全因死亡率，提高患者的日常生活能力和生活質(zhì)量。
VER-SU，彌補(bǔ)我國(guó)腦卒中發(fā)病1~2周內(nèi)治療體系的不足，強(qiáng)調(diào)依托腦機(jī)接口、康復(fù)機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)等先進(jìn)技術(shù)，前者與腦卒中急診直接對(duì)接，在發(fā)病后第一時(shí)間啟動(dòng)功能重建方案，與康復(fù)科亞急性期和慢性期功能重建銜接，是整個(gè)腦卒中全病程管理的起點(diǎn)和重要環(huán)節(jié)。
VER?SU人員框架及病房設(shè)計(jì)
1.人員架構(gòu)：需要多個(gè)學(xué)科緊密合作，涉及神經(jīng)科醫(yī)師、康復(fù)醫(yī)師、認(rèn)知治療師、言語(yǔ)吞咽治療師、物理治療師、作業(yè)治療師、心理師、經(jīng)卒中培訓(xùn)的專業(yè)護(hù)士和社會(huì)工作者等。在統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，以功能為中心，各個(gè)專業(yè)人員協(xié)同合作。
2. 符合疾病特點(diǎn)的病房設(shè)計(jì)：屬于卒中單元范疇，需具備腦卒中早期檢查和治療所需的設(shè)備和病房條件，如綠道銜接流程、24 h內(nèi)隨用的CT檢查等。除此之外，作為超早期功能重建病房，需考慮腦卒中疾病特點(diǎn)，需要具備無(wú)障礙設(shè)施和功能重建所需的硬件條件。
病房設(shè)計(jì)需符合腦卒中急性期患者功能特點(diǎn)，患者從病床到各個(gè)功能區(qū)均無(wú)障礙，并且能得到必要的輔助，如適合癱瘓患者體位轉(zhuǎn)移的可上下升降病床等，有條件的醫(yī)院可設(shè)置天軌系統(tǒng)，患者可安全地轉(zhuǎn)移和完成日常生活動(dòng)作，同時(shí)可于疾病早期在減重支持下進(jìn)行離床坐位、立位、步行等訓(xùn)練。
階段一：治療后并發(fā)癥預(yù)防
以預(yù)防和改善長(zhǎng)期臥床導(dǎo)致的并發(fā)癥為目標(biāo)，通過(guò)病床直立訓(xùn)練、下肢被動(dòng)運(yùn)動(dòng)等低強(qiáng)度的訓(xùn)練，盡可能維持患者現(xiàn)存的功能，降低臥床護(hù)理程度。
階段二：超早期床旁活動(dòng)
使用安全、小強(qiáng)度的體位轉(zhuǎn)移訓(xùn)練，創(chuàng)建一個(gè)無(wú)跌倒風(fēng)險(xiǎn)的床旁活動(dòng)環(huán)境，幫助患者盡早脫離臥床狀態(tài)，逐漸恢復(fù)坐位、坐-站、減重支持下站立及步行的功能活動(dòng)。
階段三：早期功能改善
依托眼球追蹤、鏡像機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)尚處于急性期的患者盡早介入一部分功能訓(xùn)練，加快認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)能力恢復(fù)，以便與亞急性期和慢性期的康復(fù)功能訓(xùn)練相銜接。
VER?SU評(píng)估體系
VER?SU 于發(fā)病 24h內(nèi)啟動(dòng)功能評(píng)估，功能評(píng)估全面涵蓋患者神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸、循環(huán)等全身系統(tǒng)，包括精神心理、認(rèn)知、言語(yǔ)、吞咽、運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)、呼吸功能、心臟功能、二便功能、日常生活能力、生活質(zhì)量等。
設(shè)備評(píng)估方面，更加關(guān)注新的功能相關(guān)影像學(xué)技術(shù)，傳統(tǒng)頭顱CT或磁共振檢查主要評(píng)估腦結(jié)構(gòu)，不能直接評(píng)估腦功能變化，隨著神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展，腦功能評(píng)估手段逐漸發(fā)展，近紅外腦功能成像和功能磁共振檢查對(duì)局部腦功能和腦功能網(wǎng)絡(luò)的量化評(píng)估，將是傳統(tǒng)評(píng)估手段的重要補(bǔ)充。
VER?SU治療體系
功能重建只有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有效的、正確的重塑，符合神經(jīng)重塑原則的功能訓(xùn)練才能獲得******程度的功能恢復(fù)，這些原則包括：早期介入、主動(dòng)參與、足量強(qiáng)化、任務(wù)導(dǎo)向、豐富訓(xùn)練環(huán)境、多感覺(jué)反饋、動(dòng)作觀察、獎(jiǎng)賞等結(jié)果反饋，而在疾病急性期安全性和足夠訓(xùn)練劑量存在一定的矛盾，新的醫(yī)工技術(shù)的發(fā)展為解決這一重要矛盾提供了可能，如天軌等懸吊技術(shù)可以使患者耗費(fèi)最小的體力，更早和更安全地進(jìn)行有效的訓(xùn)練；基于腦機(jī)接口的運(yùn)動(dòng)想象、功能電刺激或外骨骼等訓(xùn)練，不斷有研究證實(shí)了其安全性和有效性，尤其適合于一些急性期運(yùn)動(dòng)耐受性差的重癥患者，有研究探索了腦卒中急性期腦機(jī)接口訓(xùn)練的可行性；機(jī)器人技術(shù)為早期和足量訓(xùn)練提供可能，節(jié)省人力，更為安全，近年在腦卒中急性期的相關(guān)研究也表明了其有效性和安全性；虛擬現(xiàn)實(shí)將“任務(wù)導(dǎo)向” “豐富訓(xùn)練環(huán)境” “視聽(tīng)等多感覺(jué)反饋” “動(dòng)作實(shí)時(shí)觀察” “獎(jiǎng)賞等結(jié)果反饋”融入訓(xùn)練，急性期相對(duì)于慢性期患者，因各種原因只能臥床或床邊訓(xùn)練患者更多，其重要性更加明顯。
在近十年中，機(jī)器學(xué)習(xí)算法和新型材料的應(yīng)用，功能康復(fù)為目的的非侵入式腦機(jī)接口的治療作用逐步得到驗(yàn)證，已經(jīng)開(kāi)始推廣至臨床；康復(fù)機(jī)器人技術(shù)已廣泛應(yīng)用于臨床，尤其在運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)方面提供了等效或優(yōu)于傳統(tǒng)療法的更多選擇。我國(guó)科技強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略大背景下，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的人工智能設(shè)備發(fā)展迅速，其中包括 VER?SU 相關(guān)的腦機(jī)接口、康復(fù)機(jī)器人、天軌等設(shè)備。
而安全性問(wèn)題是超早期功能重建中更應(yīng)該注意的，通過(guò)實(shí)時(shí)對(duì)血壓、血氧、心率，甚至眼壓、體液等的監(jiān)測(cè)，有利于治療師更精確地調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度等，保證訓(xùn)練安全有效地進(jìn)行。
而超早期功能重建單元，整合了尖端的技術(shù)與傳統(tǒng)康復(fù)手段，將其標(biāo)準(zhǔn)化和流程化，類腦智能技術(shù)賦能的訓(xùn)練，為急性期患者提供更為全面、更加符合神經(jīng)重塑原則的導(dǎo)向，有效促進(jìn)和指導(dǎo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的正確重塑，將使患者獲得******程度的功能恢復(fù)。
總結(jié)與展望
腦卒中這一高致死率和高致殘率的重大疾病，腦梗死中能夠?qū)嵤┭茉偻ㄖ委煹幕颊弑壤浅５?，關(guān)于神經(jīng)保護(hù)藥物所進(jìn)行的200余項(xiàng)臨床試驗(yàn)結(jié)果均不理想，除了藥物治療，需要我們開(kāi)拓腦卒中治療的新思路，因此筆者進(jìn)行了超早期功能重建單元的探索工作。
以“人工智能”為代表的人工智能技術(shù)進(jìn)步，為探索腦卒中急性期的治療提供了強(qiáng)大支撐，結(jié)合目前我國(guó)的醫(yī)療體制，首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院正在探索一種可推廣的腦卒中綜合管理新模式——VER?SU，多學(xué)科協(xié)助，建成了卒中專用無(wú)障礙功能病房、多模態(tài)精準(zhǔn)化功能評(píng)估系統(tǒng)和超早期功能重建治療體系。
在初步探索中，涵蓋超早期功能訓(xùn)練的綜合診治模式已初顯優(yōu)勢(shì)，多個(gè)臨床研究同時(shí)穩(wěn)步開(kāi)展，希望建立一種符合中國(guó)國(guó)情的、基于循證學(xué)依據(jù)的新治療模式，可以減少卒中并發(fā)癥和降低死亡率，使患者實(shí)現(xiàn)******程度的功能恢復(fù)，以高生活質(zhì)量回歸家庭和社會(huì)。VER?SU新模式的探索，高度契合2021年6月17日衛(wèi)健委等八部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加快推進(jìn)康復(fù)醫(yī)療工作發(fā)展的意見(jiàn)》，是踐行國(guó)家“健康中國(guó) 2030 規(guī)劃綱要”和“百萬(wàn)減殘工程”的重要臨床探索！
本文來(lái)源：郝峻巍, 劉海杰. 基于人工智能的腦卒中超早期功能重建單元新模式[J]. 中華醫(yī)學(xué)雜志, 2022, 102(4): 302-306. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20210903-02013.
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