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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)科大學宣武醫(yī)院神經內科 國家神經疾病醫(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，以最大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量。

       VER-SU，彌補我國腦卒中發(fā)病1~2周內治療體系的不足，強調依托腦機接口、康復機器人、虛擬現(xiàn)實等先進技術，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：需要多個學科緊密合作，涉及神經科醫(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、經卒中培訓的專業(yè)護士和社會工作者等。在統(tǒng)一領導下，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。

VER?SU 于發(fā)病 24h內啟動功能評估，功能評估全面涵蓋患者神經系統(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、生活質量等。

       設備評估方面，更加關注新的功能相關影像學技術，傳統(tǒng)頭顱CT或磁共振檢查主要評估腦結構，不能直接評估腦功能變化，隨著神經科學的發(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網(wǎng)絡有效的、正確的重塑，符合神經重塑原則的功能訓練才能獲得最大程度的功能恢復，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，已經開始推廣至臨床；康復機器人技術已廣泛應用于臨床，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，具有自主知識產權的人工智能設備發(fā)展迅速，其中包括 VER?SU 相關的腦機接口、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，整合了尖端的技術與傳統(tǒng)康復手段，將其標準化和流程化，類腦智能技術賦能的訓練，為急性期患者提供更為全面、更加符合神經重塑原則的導向，有效促進和指導神經網(wǎng)絡的正確重塑，將使患者獲得最大程度的功能恢復。

總結與展望

腦卒中這一高致死率和高致殘率的重大疾病，腦梗死中能夠實施血管再通治療的患者比例非常低，關于神經保護藥物所進行的200余項臨床試驗結果均不理想，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進步，為探索腦卒中急性期的治療提供了強大支撐，結合目前我國的醫(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)最大程度的功能恢復，以高生活質量回歸家庭和社會。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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