編者按 近些年，卒中發(fā)病率呈上升趨勢(shì)，防治形勢(shì)嚴(yán)峻。10月29日是“世界卒中日”。值此之際，本報(bào)特推出專題，邀請(qǐng)專家為讀者提供一份覆蓋卒中預(yù)防、治療和康復(fù)的全面指南，為守護(hù)大眾健康筑牢防線。
卒中，俗稱“中風(fēng)”，是一種急性發(fā)病的腦血管疾病，已成為我國(guó)居民主要的致死、致殘?jiān)蛑弧ＥR床上，卒中可分為缺血性卒中（如腦梗死、短暫性腦缺血發(fā)作）和出血性卒中（如腦出血、蛛網(wǎng)膜下腔出血），具有高發(fā)病率、高復(fù)發(fā)率、高致殘率、高死亡率和高經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)“五高”特點(diǎn)，給個(gè)人、家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。
當(dāng)卒中驟然發(fā)生，患者的健康狀況會(huì)急轉(zhuǎn)直下，隨之而來(lái)的可能是偏癱、失語(yǔ)、認(rèn)知障礙等，嚴(yán)重影響日常生活。面對(duì)這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，科研人員不斷探尋更好的治療方法，人工智能、腦機(jī)接口等前沿技術(shù)也成為挽救生命的關(guān)鍵力量。新技術(shù)的強(qiáng)勢(shì)介入，或?qū)⒔o卒中患者帶來(lái)新的曙光。
“AI醫(yī)生”為搶救爭(zhēng)分奪秒
“時(shí)間就是生命”，搶救卒中患者，就是一場(chǎng)與死神的賽跑。每延誤1分鐘，患者大腦就會(huì)失去約190萬(wàn)個(gè)神經(jīng)細(xì)胞。搶救時(shí)機(jī)稍縱即逝。
《中國(guó)腦卒中防治報(bào)告2021》顯示，我國(guó)每年新發(fā)卒中病例中，主要為缺血性卒中患者，約占總數(shù)的80%。這類患者能否在發(fā)病后的“黃金時(shí)間窗”內(nèi)接受靜脈溶栓或取栓治療，直接關(guān)系到其生死、預(yù)后和康復(fù)質(zhì)量。對(duì)出血性卒中患者來(lái)說(shuō)，則需盡快控制出血、降低顱內(nèi)壓，防止病情進(jìn)一步惡化。臨床共識(shí)表明，干預(yù)越早，腦損傷越小，治療效果越好，患者回歸正常生活的機(jī)會(huì)就越大。
“AI技術(shù)能為缺血性卒中患者延長(zhǎng)黃金救治時(shí)間，在這場(chǎng)與死神的競(jìng)速中展現(xiàn)了顛覆性力量。”日前，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱“北京天壇醫(yī)院”）神經(jīng)病學(xué)中心主任醫(yī)師、健康管理中心主任鄭華光在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說(shuō)，以AI技術(shù)為基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)影像識(shí)別、決策大模型等不僅煉就了一雙讀片的“火眼金睛”，加速了診斷，還可輔助醫(yī)生制定更個(gè)體化、更優(yōu)的治療方案。
在北京天壇醫(yī)院急診科醫(yī)生的電腦里，有一位特殊的“AI醫(yī)生”，這是集成于醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)中的急性卒中智能影像決策平臺(tái)。當(dāng)卒中患者完成檢查后，系統(tǒng)需處理的影像多達(dá)上千張。在這位“AI醫(yī)生”的輔助下，系統(tǒng)幾分鐘內(nèi)即可生成分析結(jié)果，為快速?zèng)Q策提供支持。
“AI技術(shù)還能快速識(shí)別缺血半暗帶，即潛在的可挽救腦組織，為醫(yī)生提供更精準(zhǔn)的決策支撐，從而使患者功能已經(jīng)損傷但結(jié)構(gòu)尚未完全損傷的腦細(xì)胞得到及時(shí)救治，幫助部分患者延長(zhǎng)‘黃金救治期’。”鄭華光說(shuō)。
在急性卒中智能影像決策平臺(tái)輔助下，2024年，北京天壇醫(yī)院院長(zhǎng)王擁軍團(tuán)隊(duì)成功將大血管閉塞卒中患者的溶栓治療時(shí)間窗，從國(guó)際通行的4.5小時(shí)“黃金救治期”安全延長(zhǎng)至24小時(shí)。該成果不僅改寫了臨床指南，更被國(guó)際同行評(píng)價(jià)為“世界卒中史上的重大突破”“具有深遠(yuǎn)的全球意義”，標(biāo)志著我國(guó)在卒中智能診療領(lǐng)域方面走在了世界前列。
“此外，在患者功能評(píng)估和康復(fù)階段，AI還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、個(gè)體化管理，使更多患者受益。”中國(guó)卒中學(xué)會(huì)醫(yī)療質(zhì)量管理與促進(jìn)分會(huì)副主任委員、北京協(xié)和醫(yī)院神經(jīng)科副主任倪俊說(shuō)。
倪俊舉例，針對(duì)發(fā)生卒中后患者的功能評(píng)估，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱“北京協(xié)和醫(yī)院”）整合了包括基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的運(yùn)動(dòng)功能定量分析系統(tǒng)、眼動(dòng)追蹤分析系統(tǒng)以及AI輔助的認(rèn)知功能評(píng)估工具，能夠無(wú)創(chuàng)、精準(zhǔn)地捕捉患者上肢運(yùn)動(dòng)、姿勢(shì)控制、眼球運(yùn)動(dòng)及多項(xiàng)認(rèn)知域的微觀數(shù)據(jù)，可為患者訂制個(gè)性化康復(fù)計(jì)劃。面對(duì)卒中康復(fù)的長(zhǎng)期性、連續(xù)性挑戰(zhàn)，該院開發(fā)了配套的移動(dòng)應(yīng)用程序，有望將在院治療使用的部分智能化康復(fù)方案延伸至患者家中，從而有效解決出院后患者康復(fù)支持不足的瓶頸。
倪俊與鄭華光均指出，我國(guó)地域廣闊，醫(yī)療資源分布不均，卒中診療水平在不同地區(qū)間存在差異，難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理和決策。未來(lái)，隨著AI技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和廣泛應(yīng)用，有望打破區(qū)域壁壘，推動(dòng)臨床診斷與治療的均質(zhì)化發(fā)展。但兩位專家同時(shí)強(qiáng)調(diào)，當(dāng)前AI技術(shù)主要發(fā)揮輔助作用，最終的臨床判斷和治療決策仍需由醫(yī)生綜合患者整體情況作出。AI無(wú)法完全取代醫(yī)生，而是幫助醫(yī)生更科學(xué)、更快速、更安全地救治卒中患者。
腦機(jī)接口讓患者重獲行動(dòng)能力
通過(guò)“意念操控”，卒中后的偏癱患者能用原本毫無(wú)知覺(jué)的患側(cè)肢體完成握手、喝水等動(dòng)作，甚至借助外骨骼輔助還可以實(shí)現(xiàn)行走。這些場(chǎng)景如今正在腦機(jī)接口技術(shù)的加持下走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
北京天壇醫(yī)院院長(zhǎng)助理、神經(jīng)病學(xué)中心副主任李子孝指出，腦機(jī)接口作為一種變革性的人機(jī)交互技術(shù)，分為侵入式（有創(chuàng)）、非侵入式（無(wú)創(chuàng)）或半侵入式三類。該技術(shù)通過(guò)電極采集大腦神經(jīng)活動(dòng)信號(hào)，經(jīng)外部設(shè)備解碼后識(shí)別使用者的運(yùn)動(dòng)意圖，并將指令傳遞至癱瘓肢體或外骨骼等輔助裝置，實(shí)現(xiàn)“意念控制動(dòng)作”的閉環(huán)通路，幫助失能患者重新獲得行動(dòng)能力。
“這對(duì)卒中患者的康復(fù)具有革命性意義。”倪俊指出，腦機(jī)接口可幫助癱瘓的卒中患者重新激活受損運(yùn)動(dòng)大腦皮層，從而促進(jìn)肢體功能恢復(fù)。特別是對(duì)傳統(tǒng)康復(fù)反應(yīng)有限的患者，腦機(jī)接口為喚醒其“沉睡神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”提供了新希望。
近年來(lái)，我國(guó)在腦機(jī)接口技術(shù)臨床研究領(lǐng)域喜報(bào)頻傳。
今年以來(lái)，由北京腦科學(xué)與類腦研究所等團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研發(fā)的高性能侵入式智能腦機(jī)系統(tǒng)“北腦一號(hào)”已在北京大學(xué)第一醫(yī)院、宣武醫(yī)院、天壇醫(yī)院完成多例人體植入手術(shù)。該系統(tǒng)不僅服務(wù)于卒中患者，還覆蓋脊髓損傷、漸凍癥等患者群體，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械臂控制、中文語(yǔ)句解碼及肢體運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)等多項(xiàng)突破。
今年5月，我國(guó)首個(gè)腦機(jī)接口臨床與轉(zhuǎn)化病房在北京天壇醫(yī)院正式啟用，標(biāo)志著我國(guó)腦機(jī)接口技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研究走向臨床醫(yī)療邁出關(guān)鍵一步。目前，該病房已承擔(dān)“北腦一號(hào)”系統(tǒng)的臨床試驗(yàn)任務(wù)，加速推動(dòng)技術(shù)落地。
在李子孝看來(lái)，腦機(jī)接口真正大規(guī)模走向卒中臨床治療，還有很長(zhǎng)一段路要走。倪俊也指出，當(dāng)前技術(shù)仍面臨信號(hào)穩(wěn)定性難以保證、個(gè)體差異大，設(shè)備偏復(fù)雜、成本較高等問(wèn)題，且缺乏大樣本、多中心的循證數(shù)據(jù)，這些都是腦機(jī)接口在卒中治療等領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模臨床應(yīng)用所面臨的“攔路虎”。
對(duì)此，李子孝建議，未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)醫(yī)工交叉協(xié)同創(chuàng)新，夯實(shí)腦科學(xué)基礎(chǔ)研究，加快生物相容性材料研發(fā)，推動(dòng)設(shè)備向小型化、可穿戴化發(fā)展。同時(shí)，需加快制定腦機(jī)接口臨床應(yīng)用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與倫理規(guī)范，以審慎而積極的態(tài)度推進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化。
“除了AI和腦機(jī)接口外，還有很多新興技術(shù)正為卒中患者帶來(lái)新希望。”鄭華光舉例，如納米機(jī)器人取栓、智能可穿戴設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)卒中患者生命體征、數(shù)字孿生技術(shù)為卒中患者或高危人群構(gòu)建“數(shù)字大腦”……
“未來(lái)，卒中防治將邁入‘多模態(tài)融合與精準(zhǔn)干預(yù)’的新時(shí)代。”倪俊堅(jiān)定地說(shuō)。
