基于人工智能的脑卒中超早期功能重建单元新模式（节选）

郝峻巍 刘海杰

首都医科大学宣武医院神经内科 国家神经疾病医学中心，北京 100053

“超早期功能重建单元”的概念

       现有卒中单元模式下，患者急性期功能重建现状是仅仅十分之一的患者进行早期康复，结局是70%~80%生活不能完全自理，相对于很多国家仍然有很大不足，以同为亚洲国家的日本为例，日本脑卒中患者64.2%（<65岁）独立行走；50 %以上回归社区。因此脑卒中急性期病房的新模式的探索势在必行。

       国际上有两项大型脑卒中超早期干预临床研究，第一项研究为英国脑卒中超早期服务体系的研究，2019年发表于著名的《英国医学杂志》，涉及18年间的7万余例脑卒中患者，研究结果表明，卒中超早期服务体系可降低病死率，缩短住院时间等；另外一项为AVERT(a very early rehabilitation trial)研究，它是单纯针对早期离床训练的国际多中心随机对照研究，十余年纳入2104例患者，研究结果显示，开展脑卒中超早期离床训练安全有效，但提示超早期离床训练需要注意高龄及患者、训练强度、频率等。临床指南层面，2018年美国指南推荐早期康复介入，但24h内应注意训练强度等。2018年《中国急性缺血性脑卒中诊治指南》、2017 年《中国脑卒中早期康复治疗指南》和2016年《中国脑梗死急性期康复专家共识》也做了相关阐述，推荐“脑卒中患者病情稳定后应尽早介入康复治疗；对无禁忌的急性脑梗死患者进行康复治疗是有益的；脑梗死急性期患者康复治疗是安全的，早期宜采用较低强度的离床康复治疗”等。

       基于中国脑卒中现状及国际脑卒中超早期干预研究结果和各国指南，我们提出脑卒中超早期功能重建单元（very early rehabilitation‑stroke unit，VER‑SU）概念。VER‑SU以患者功能为导向，发病24h内尽早开展功能评估，根据评估情况，制定个性化的方案，实施患者可耐受的预防性和治疗性功能重建，以最大程度恢复功能和减少并发症，最终降低脑卒中的全因死亡率，提高患者的日常生活能力和生活质量。

       VER-SU，弥补我国脑卒中发病1~2周内治疗体系的不足，强调依托脑机接口、康复机器人、虚拟现实等先进技术，前者与脑卒中急诊直接对接，在发病后第一时间启动功能重建方案，与康复科亚急性期和慢性期功能重建衔接，是整个脑卒中全病程管理的起点和重要环节。

VER‑SU人员框架及病房设计

1.人员架构：需要多个学科紧密合作，涉及神经科医师、康复医师、认知治疗师、言语吞咽治疗师、物理治疗师、作业治疗师、心理师、经卒中培训的专业护士和社会工作者等。在统一领导下，以功能为中心，各个专业人员协同合作。

2. 符合疾病特点的病房设计：属于卒中单元范畴，需具备脑卒中早期检查和治疗所需的设备和病房条件，如绿道衔接流程、24 h内随用的CT检查等。除此之外，作为超早期功能重建病房，需考虑脑卒中疾病特点，需要具备无障碍设施和功能重建所需的硬件条件。

病房设计需符合脑卒中急性期患者功能特点，患者从病床到各个功能区均无障碍，并且能得到必要的辅助，如适合瘫痪患者体位转移的可上下升降病床等，有条件的医院可设置天轨系统，患者可安全地转移和完成日常生活动作，同时可于疾病早期在减重支持下进行离床坐位、立位、步行等训练。

VER‑SU 于发病 24h内启动功能评估，功能评估全面涵盖患者神经系统、呼吸、循环等全身系统，包括精神心理、认知、言语、吞咽、运动、感觉、呼吸功能、心脏功能、二便功能、日常生活能力、生活质量等。

       设备评估方面，更加关注新的功能相关影像学技术，传统头颅CT或磁共振检查主要评估脑结构，不能直接评估脑功能变化，随着神经科学的发展，脑功能评估手段逐渐发展，近红外脑功能成像和功能磁共振检查对局部脑功能和脑功能网络的量化评估，将是传统评估手段的重要补充。

VER‑SU治疗体系

功能重建只有基于神经网络有效的、正确的重塑，符合神经重塑原则的功能训练才能获得最大程度的功能恢复，这些原则包括：早期介入、主动参与、足量强化、任务导向、丰富训练环境、多感觉反馈、动作观察、奖赏等结果反馈，而在疾病急性期安全性和足够训练剂量存在一定的矛盾，新的医工技术的发展为解决这一重要矛盾提供了可能，如天轨等悬吊技术可以使患者耗费最小的体力，更早和更安全地进行有效的训练；基于脑机接口的运动想象、功能电刺激或外骨骼等训练，不断有研究证实了其安全性和有效性，尤其适合于一些急性期运动耐受性差的重症患者，有研究探索了脑卒中急性期脑机接口训练的可行性；机器人技术为早期和足量训练提供可能，节省人力，更为安全，近年在脑卒中急性期的相关研究也表明了其有效性和安全性；虚拟现实将“任务导向” “丰富训练环境” “视听等多感觉反馈” “动作实时观察” “奖赏等结果反馈”融入训练，急性期相对于慢性期患者，因各种原因只能卧床或床边训练患者更多，其重要性更加明显。

在近十年中，机器学习算法和新型材料的应用，功能康复为目的的非侵入式脑机接口的治疗作用逐步得到验证，已经开始推广至临床；康复机器人技术已广泛应用于临床，尤其在运动功能康复方面提供了等效或优于传统疗法的更多选择。我国科技强国战略大背景下，具有自主知识产权的人工智能设备发展迅速，其中包括 VER‑SU 相关的脑机接口、康复机器人、天轨等设备。

而安全性问题是超早期功能重建中更应该注意的，通过实时对血压、血氧、心率，甚至眼压、体液等的监测，有利于治疗师更精确地调整训练强度等，保证训练安全有效地进行。

而超早期功能重建单元，整合了尖端的技术与传统康复手段，将其标准化和流程化，类脑智能技术赋能的训练，为急性期患者提供更为全面、更加符合神经重塑原则的导向，有效促进和指导神经网络的正确重塑，将使患者获得最大程度的功能恢复。

总结与展望

脑卒中这一高致死率和高致残率的重大疾病，脑梗死中能够实施血管再通治疗的患者比例非常低，关于神经保护药物所进行的200余项临床试验结果均不理想，除了药物治疗，需要我们开拓脑卒中治疗的新思路，因此笔者进行了超早期功能重建单元的探索工作。

以“人工智能”为代表的人工智能技术进步，为探索脑卒中急性期的治疗提供了强大支撑，结合目前我国的医疗体制，首都医科大学宣武医院正在探索一种可推广的脑卒中综合管理新模式——VER‑SU，多学科协助，建成了卒中专用无障碍功能病房、多模态精准化功能评估系统和超早期功能重建治疗体系。

在初步探索中，涵盖超早期功能训练的综合诊治模式已初显优势，多个临床研究同时稳步开展，希望建立一种符合中国国情的、基于循证学依据的新治疗模式，可以减少卒中并发症和降低死亡率，使患者实现最大程度的功能恢复，以高生活质量回归家庭和社会。VER‑SU新模式的探索，高度契合2021年6月17日卫健委等八部委联合发布的《关于加快推进康复医疗工作发展的意见》，是践行国家“健康中国 2030 规划纲要”和“百万减残工程”的重要临床探索！

本文来源：郝峻巍, 刘海杰. 基于人工智能的脑卒中超早期功能重建单元新模式[J]. 中华医学杂志, 2022, 102(4): 302-306. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20210903-02013.

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