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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 國家神經(jīng)疾病醫(yī)學(xué)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(fù)，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(yù)臨床研究，第一項研究為英國腦卒中超早期服務(wù)體系的研究，2019年發(fā)表于著名的《英國醫(yī)學(xué)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(wù)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(xùn)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(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)練強度、頻率等。臨床指南層面，2018年美國指南推薦早期康復(fù)介入，但24h內(nèi)應(yīng)注意訓(xùn)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(fù)治療指南》和2016年《中國腦梗死急性期康復(fù)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(yīng)盡早介入康復(fù)治療；對無禁忌的急性腦梗死患者進行康復(fù)治療是有益的；腦梗死急性期患者康復(fù)治療是安全的，早期宜采用較低強度的離床康復(fù)治療”等。

       基于中國腦卒中現(xiàn)狀及國際腦卒中超早期干預(yù)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(dǎo)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(yù)防性和治療性功能重建，以最大程度恢復(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(fù)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(fù)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(shè)計

1.人員架構(gòu)：需要多個學(xué)科緊密合作，涉及神經(jīng)科醫(yī)師、康復(fù)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(xùn)的專業(yè)護士和社會工作者等。在統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)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(shè)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(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，需要具備無障礙設(shè)施和功能重建所需的硬件條件。

病房設(shè)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(shè)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(xùn)練。

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(shè)備評估方面，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估腦結(jié)構(gòu)，不能直接評估腦功能變化，隨著神經(jīng)科學(xué)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(luò)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(luò)有效的、正確的重塑，符合神經(jīng)重塑原則的功能訓(xùn)練才能獲得最大程度的功能恢復(fù)，這些原則包括：早期介入、主動參與、足量強化、任務(wù)導(dǎo)向、豐富訓(xùn)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(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)可以使患者耗費最小的體力，更早和更安全地進行有效的訓(xùn)練；基于腦機接口的運動想象、功能電刺激或外骨骼等訓(xùn)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(xùn)練的可行性；機器人技術(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)實將“任務(wù)導(dǎo)向” “豐富訓(xùn)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(xùn)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(xùn)練患者更多，其重要性更加明顯。

在近十年中，機器學(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(fù)機器人技術(shù)已廣泛應(yīng)用于臨床，尤其在運動功能康復(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(shè)備發(fā)展迅速，其中包括 VER?SU 相關(guān)的腦機接口、康復(fù)機器人、天軌等設(shè)備。

而安全性問題是超早期功能重建中更應(yīng)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(xùn)練強度等，保證訓(xùn)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(fù)手段，將其標準化和流程化，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，有效促進和指導(dǎo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的正確重塑，將使患者獲得最大程度的功能恢復(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停P(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(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(xùn)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(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，使患者實現(xiàn)最大程度的功能恢復(fù)，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(fù)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(xué)雜志, 2022, 102(4): 302-306. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20210903-02013.

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