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)科大學宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 國家神經(jīng)疾病醫(yī)學中心,北京 100053
“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行早期康復,結(jié)局是70%~80%生活不能完全自理,相對于很多國家仍然有很大不足,以同為亞洲國家的日本為例,日本腦卒中患者64.2%(<65歲)獨立行走;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在必行。
國際上有兩項大型腦卒中超早期干預臨床研究,第一項研究為英國腦卒中超早期服務體系的研究,2019年發(fā)表于著名的《英國醫(yī)學雜志》,涉及18年間的7萬余例腦卒中患者,研究結(jié)果表明,卒中超早期服務體系可降低病死率,縮短住院時間等;另外一項為AVERT(a very early rehabilitation trial)研究,它是單純針對早期離床訓練的國際多中心隨機對照研究,十余年納入2104例患者,研究結(jié)果顯示,開展腦卒中超早期離床訓練安全有效,但提示超早期離床訓練需要注意高齡及患者、訓練強度、頻率等。臨床指南層面,2018年美國指南推薦早期康復介入,但24h內(nèi)應注意訓練強度等。2018年《中國急性缺血性腦卒中診治指南》、2017 年《中國腦卒中早期康復治療指南》和2016年《中國腦梗死急性期康復專家共識》也做了相關(guān)闡述,推薦“腦卒中患者病情穩(wěn)定后應盡早介入康復治療;對無禁忌的急性腦梗死患者進行康復治療是有益的;腦梗死急性期患者康復治療是安全的,早期宜采用較低強度的離床康復治療”等。
基于中國腦卒中現(xiàn)狀及國際腦卒中超早期干預研究結(jié)果和各國指南,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以患者功能為導向,發(fā)病24h內(nèi)盡早開展功能評估,根據(jù)評估情況,制定個性化的方案,實施患者可耐受的預防性和治療性功能重建,以******程度恢復功能和減少并發(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,彌補我國腦卒中發(fā)病1~2周內(nèi)治療體系的不足,強調(diào)依托腦機接口、康復機器人、虛擬現(xiàn)實等先進技術(shù),前者與腦卒中急診直接對接,在發(fā)病后第一時間啟動功能重建方案,與康復科亞急性期和慢性期功能重建銜接,是整個腦卒中全病程管理的起點和重要環(huán)節(jié)。
VER?SU人員框架及病房設計
1.人員架構(gòu):需要多個學科緊密合作,涉及神經(jīng)科醫(yī)師、康復醫(yī)師、認知治療師、言語吞咽治療師、物理治療師、作業(yè)治療師、心理師、經(jīng)卒中培訓的專業(yè)護士和社會工作者等。在統(tǒng)一領(lǐng)導下,以功能為中心,各個專業(yè)人員協(xié)同合作。
2. 符合疾病特點的病房設計: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,需要具備無障礙設施和功能重建所需的硬件條件。
病房設計需符合腦卒中急性期患者功能特點,患者從病床到各個功能區(qū)均無障礙,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)院可設置天軌系統(tǒng),患者可安全地轉(zhuǎn)移和完成日常生活動作,同時可于疾病早期在減重支持下進行離床坐位、立位、步行等訓練。
階段一:治療后并發(fā)癥預防
以預防和改善長期臥床導致的并發(fā)癥為目標,通過病床直立訓練、下肢被動運動等低強度的訓練,盡可能維持患者現(xiàn)存的功能,降低臥床護理程度。
階段二:超早期床旁活動
使用安全、小強度的體位轉(zhuǎn)移訓練,創(chuàng)建一個無跌倒風險的床旁活動環(huán)境,幫助患者盡早脫離臥床狀態(tài),逐漸恢復坐位、坐-站、減重支持下站立及步行的功能活動。
階段三:早期功能改善
依托眼球追蹤、鏡像機器人等先進技術(shù),對尚處于急性期的患者盡早介入一部分功能訓練,加快認知、運動能力恢復,以便與亞急性期和慢性期的康復功能訓練相銜接。
VER?SU評估體系
VER?SU 于發(fā)病 24h內(nèi)啟動功能評估,功能評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、認知、言語、吞咽、運動、感覺、呼吸功能、心臟功能、二便功能、日常生活能力、生活質(zhì)量等。
設備評估方面,更加關(guān)注新的功能相關(guān)影像學技術(shù),傳統(tǒng)頭顱CT或磁共振檢查主要評估腦結(jié)構(gòu),不能直接評估腦功能變化,隨著神經(jīng)科學的發(fā)展,腦功能評估手段逐漸發(fā)展,近紅外腦功能成像和功能磁共振檢查對局部腦功能和腦功能網(wǎng)絡的量化評估,將是傳統(tǒng)評估手段的重要補充。
VER?SU治療體系
功能重建只有基于神經(jīng)網(wǎng)絡有效的、正確的重塑,符合神經(jīng)重塑原則的功能訓練才能獲得******程度的功能恢復,這些原則包括:早期介入、主動參與、足量強化、任務導向、豐富訓練環(huán)境、多感覺反饋、動作觀察、獎賞等結(jié)果反饋,而在疾病急性期安全性和足夠訓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)可以使患者耗費最小的體力,更早和更安全地進行有效的訓練;基于腦機接口的運動想象、功能電刺激或外骨骼等訓練,不斷有研究證實了其安全性和有效性,尤其適合于一些急性期運動耐受性差的重癥患者,有研究探索了腦卒中急性期腦機接口訓練的可行性;機器人技術(shù)為早期和足量訓練提供可能,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)實將“任務導向” “豐富訓練環(huán)境” “視聽等多感覺反饋” “動作實時觀察” “獎賞等結(jié)果反饋”融入訓練,急性期相對于慢性期患者,因各種原因只能臥床或床邊訓練患者更多,其重要性更加明顯。
在近十年中,機器學習算法和新型材料的應用,功能康復為目的的非侵入式腦機接口的治療作用逐步得到驗證,已經(jīng)開始推廣至臨床;康復機器人技術(shù)已廣泛應用于臨床,尤其在運動功能康復方面提供了等效或優(yōu)于傳統(tǒng)療法的更多選擇。我國科技強國戰(zhàn)略大背景下,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的人工智能設備發(fā)展迅速,其中包括 VER?SU 相關(guān)的腦機接口、康復機器人、天軌等設備。
而安全性問題是超早期功能重建中更應該注意的,通過實時對血壓、血氧、心率,甚至眼壓、體液等的監(jiān)測,有利于治療師更精確地調(diào)整訓練強度等,保證訓練安全有效地進行。
而超早期功能重建單元,整合了尖端的技術(shù)與傳統(tǒng)康復手段,將其標準化和流程化,類腦智能技術(shù)賦能的訓練,為急性期患者提供更為全面、更加符合神經(jīng)重塑原則的導向,有效促進和指導神經(jīng)網(wǎng)絡的正確重塑,將使患者獲得******程度的功能恢復。
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)保護藥物所進行的200余項臨床試驗結(jié)果均不理想,除了藥物治療,需要我們開拓腦卒中治療的新思路,因此筆者進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)進步,為探索腦卒中急性期的治療提供了強大支撐,結(jié)合目前我國的醫(yī)療體制,首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院正在探索一種可推廣的腦卒中綜合管理新模式——VER?SU,多學科協(xié)助,建成了卒中專用無障礙功能病房、多模態(tài)精準化功能評估系統(tǒng)和超早期功能重建治療體系。
在初步探索中,涵蓋超早期功能訓練的綜合診治模式已初顯優(yōu)勢,多個臨床研究同時穩(wěn)步開展,希望建立一種符合中國國情的、基于循證學依據(jù)的新治療模式,可以減少卒中并發(fā)癥和降低死亡率,使患者實現(xiàn)******程度的功能恢復,以高生活質(zhì)量回歸家庭和社會。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)于加快推進康復醫(yī)療工作發(fā)展的意見》,是踐行國家“健康中國 2030 規(guī)劃綱要”和“百萬減殘工程”的重要臨床探索!
本文來源: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)學雜志, 2022, 102(4): 302-306. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20210903-02013.
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