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脑电医疗:揭开脑电技术的神秘面纱

《科技生活》周刊||热度 ( )

撰文/孙浩 编辑/陈永杰 校对/李云凤 供图/视觉中国

在医学领域,目前普遍认为阿尔兹海默症、癫痫等疾病都与脑电异常有关,脑电的检测成为一门神秘而又重要的学科。杭州市健康促进协会联手浙大神经管理学实验室,用脑电医疗征服病魔。

脑电医疗帮助确诊怪病

一名叫燕子的女孩,18岁时开始出现走路摔倒的情况,有几次下巴摔得鲜血直流,至今还留着明显的疤痕。后来发病症状越来越多,用筷子夹菜、写字时手会不受控制地滑动,再后来这样的抽搐症状发展到了全身,而且发病间隔越来越短。十多年来四处求医都没有得到明确诊断,眼看女儿的发病情况越来越严重,燕子的父母更加心痛和焦急。直到燕子住进了医院功能神经外科病房,并接受了脑电图等相关检查,最终才被确诊为隐性遗传性进行性肌阵挛性癫痫Ⅳ型。

为何燕子的疾病辗转求医多次都无果呢?其实在医疗领域,脑电最有可能直接切入的适应症就是癫痫。过去,我国在确诊和治疗癫痫疾病时都是进行脑电图检查,但由于患者到医院时,癫痫症状大多已经减轻或消失,医院也没有条件对病患进行长期不间断的脑电监测,无法长期收集脑电数据,致使过去癫痫的误诊、漏诊率高达30%。而且因为当时许多医院对脑电领域并不了解,不具备检查脑电的设备,更不具备脑电读图的能力,才致使燕子迟迟无法确诊。

近年,国内对于脑电的研究已初有成效,随着神经电生理诊断技术的发展,利用视频脑电图及立体定向脑电图技术诊断,明显提高了癫痫的诊治水平,许多医院都将其作为重要的检查项目,进行相关疾病的确诊。

全世界癫痫患者约有5000万,而我国确诊癫痫患者近1000万,还有5倍的疑似病例,其中有近七成都是未成年人和青少年。所以对于脑电治疗技术的普及至关重要。

“脑电医疗技术主要分为两部分,一是和医院共建脑电中心,通过脑电医学仪器对病人进行诊断治疗;二是脑电云系统和AI读图,通过云系统进行脑电数据的自由传输,并利用AI自动抓取脑电的异常信号,医生的读图效率就会有效提升,就不需要再用肉眼去抓取异常进行判断。”浙大神经管理学实验室博士戴珅懿介绍说。

在医学领域,目前普遍认为癫痫、阿尔兹海默症等疾病都与脑电异常有关,脑电医疗技术正是依托脑电实时监测技术探知人脑生理状态和认知状况,以脑电技术、人体生物电检测处理技术以及人机交互技术等为基石,未来将会帮助医护专业人员充分掌握与病情因素有关的数据,全面深入分析整体行为、治疗方案和注意事项,从而取得更出色的治疗效果,真正使脑电医疗进入生活、用于生活,让脑电医疗不再神秘。

大数据构建起脑电医疗云系统

我们生活中可能会遇到看完病却被告知“病因不明”的情况,这不仅让医生很无奈,病人也会很痛苦,主要原因就在于传统医疗仪器无法破解脑电数据,大量数据并没有被计算。所以“医生可以明确告诉我得了什么病”“我该怎么进行治疗”这两个问题就成了构建脑电医疗云系统大数据对病人的重要意义。

对于脑疾病患者来说,在医院的话可能只能住一次院监测一次,只有24小时的时间;但是如果在家中的话,就可以一个月、两个月、三个月地长期收集这些脑电信号数据。相比起医院之前体积庞大、价格昂贵的脑电监测设备,能让患者从医院场景走到家庭场景中进行监测的小型便携化的设备就不可或缺了。

戴珅懿说,通过企业自主创新研发,现在已经有例如像头戴型脑电监测仪、癫痫手环等小型便携化的监测设备,可以放在家中进行长时间的监测,收集脑电数据。但是主要的问题在于,就算在家里一直监测几个月,可是却没有医生给你读图的话,平常人一般也看不懂这些数据都代表了什么。所以相应的就需要再通过脑电AI来自动给病患读图,生出报告,告诉病患这些脑电数据代表了什么问题,有没有什么异常性放电之类的情况。

戴珅懿告诉记者:“脑电AI在未来的应用前景也非常广泛,比如自动抓图的识别,还包括疾病发作的提前预警等。有了自动读图,在体检方面,就不需要医生再去抓取了,是机器直接生成体检报告。在监测的特异性、灵敏性上的抓取正确率大约在85%,其中一个特异性指标的抓取正确率在90%以上。”

有了让患者长期监测脑电的便携设备,再加上智能的脑电AI,很便捷地就能积累大量的脑电数据,建立脑电医疗云系统就变得更加容易了。未来,当脑电医疗云系统一旦形成,医生就会获取到更多有价值的数据来进行研究;而对于病人来说,将大大提高诊疗的效率,可以说是一举两得。

“我们在这个领域不断往下做,循证医学就是不断地叠加病理数据,才能对人类的病理有更深的了解。”戴珅懿说。目前,脑电医疗云系统已经在多家省级医院展开了试点,各医院也开始着手建立自己的脑电中心。

▲脑电监测仪器

协会为脑电行业保驾护航

戴珅懿说,“为了响应国务院推进分级诊疗制度建设,浙江省打造了‘浙江省模式’,实现三级诊疗。所谓的‘三级诊疗’就是一个上级的中心医院,覆盖它下面的下级医院。具体工作就是下级医院只需要负责数据的收集,之后上传至上级医院,上级医院拥有好的医生,好的脑电技师,可以帮助他们读图。下级医院只需要有设备,有场地,有护士就可以了。”

这样患者就没有必要每次都前往大医院,就可以先就近在下级医院进行检查了。一方面减轻了大医院的负担,方便了病患;另一方面也提出了对脑电治疗技术和云平台更高的要求,促使脑电治疗行业不断创新发展。

国家和政府的政策扶持让脑电行业的发展更进一步,而杭州市科协的“创新助力驱动工程”也可谓是功不可没。该项目属于杭州市科协“创新助力驱动工程”的重要一环,其成果的顺利转化也是基于杭州市健康促进协会提供的必要技术支持。

戴珅懿说:“杭州市健康促进协会对我们脑电行业起到了很多的帮助作用,比如其推荐的IBM的一个CSC的项目,IBM派来了三个技术人员对我们进行技术架构的指导,这方面对于我们科创企业的帮助还是挺大的,可以保证我们在实际使用过程中,云系统不会崩溃,在企业管理以及人才培养上也对我们提供了一定的支持。”

杭州市健康促进协会结合“服务园区健康产业创新发展”项目成果,进一步推进帮扶科创企业自主研发的产品获得行业领先地位,于2017年底至2018年制定实施了脑电生物波采集的团体标准,该标准制定后填补了我国脑电检测预警行业的空白,大大提高了科创企业在脑电行业的领先地位与话语权,也是协会服务园区健康产业创新发展项目,为园区帮扶企业实实在在做的一项工作,真正做到为脑电行业保驾护航。■

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