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30秒诊断脑卒中,小小“眼镜”为何如此神奇?

2018-11-14 00:00:02医学界
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核心提示:治疗卒中的口头禅是什么?“时间就是大脑!”

  最新医疗科技,实现30秒快速诊断[1]!

  近日,在克利夫兰医学中心(Cleveland Clinic)创新峰会上,专家们揭晓了即将进入市场,并可能改变患者护理方式的十大医疗科技创新[2]。其中,可用于诊断卒中的成像眼镜有望为患者带来福音[3]。

  这款外型炫酷的眼镜主要是给紧急医疗技术人员使用的,希望可以为急救人员提供更清晰的患者档案并加快诊断,为治疗节省出宝贵的时间。就像紧急情况下对心肌梗塞患者进行分类的便携式心电图(ECG)一样,成像眼镜能够实现对卒中患者的院前分类。

  成像眼镜是一种无创生物阻抗光谱仪,利用其称为体积阻抗相移光谱(Volumetric Impedance Phase-shift Spectroscopy,VIPS)的专有技术检测脑脊液的变化和分布[4]。

  许多神经系统疾病都会导致大脑右半球和左半球之间的液体体积不同。该装置可以检测到由于大脑两侧生物阻抗的比例变化而导致的流体不对称[4]。

  田纳西大学健康科学中心的中风神经病学家Semmes-Murphey教授说:“在神经系统评估期间,流体不对称的存在和程度是一个重要的信息,有助于我们理解和评估患者。这项技术对于具有神经系统症状和其它病症的患者具有巨大的潜力[5]。”

  同时,研究人员还开发了一种专有的机器学习系统,以优化其算法,来识别和区分各种脑病理的生物阻抗谱。在欧洲,该装置具有欧洲共同体认证标志(CE-marked),用于测量与脑卒中相关的生物阻抗不对称性。

  这个设备于2018年1月获得美国食品及药品管理局FDA 510(k)许可,预计将在2019年进行商业销售和使用。

  

  治疗卒中患者,每一分钟都很重要!

  为什么我们需要快速诊断?因为对于脑卒中患者而言,时间就是大脑!

  在急性脑卒中发生时,大脑中每分钟损伤190万神经细胞、140亿神经键、12千米有髓纤维[6]。与大脑正常老化的速率相比,严重缺血的大脑如果不接受及时的治疗,相当于每小时老化3.6年。此处,小编不禁感叹——一去不复返的不只是时间,还有脑细胞!

  目前,血管内介入治疗已成为急性大血管闭塞(Emergent Large-vessel occlusion,ELVO)患者有效的治疗方式。但是,这种治疗方式是高度时间依赖的,发病后每增加一小时就会使患者预后的效果变差20%[1]。

  另外,短暂性脑缺血发作虽然也属于急性脑血管病,但不需要立即进行手术来恢复血流,可以从药物等其他治疗中受益。

  由于疾病的原因和类型不同,采取的治疗措施也不同。所以确认脑卒中的原因和类型,是医生对患者进行分类的重要依据,也是正确实施治疗的前提。

  对医生而言,仅通过患者的表现,很难判断患者脑卒中的类型。

  虽然通过神经影像学等检查可以可视化阻塞的动脉或破裂的血管,从而正确的鉴别和判断患者脑卒中的病情等实际情况。But,这些检查方法都比较耗时。而且不管哪种方式都只有在患者到达医院之后,医务人员才能够进行正确诊断。

  那么问题来了,所有的患者都能够及时的赶到医院么?

  并不是。

  患者可能会因为各种原因耽误了治疗。

  “他们可能会因为去到一个不具备相应急救护理能力的医院,而浪费几个小时。时间就是大脑!治疗脑卒中患者的时候,每一分钟都很重要。”西奈山脑血管神经外科医师Christopher Kellner说[7]。

  由于干预时间至关重要,就有了快速诊断的必要性。如果可以在患者抵达医院之前,就对其进行诊断和分流,将他们送到具备手术条件的医院,就可以为实施治疗节省宝贵的时间,从而改善患者的预后。

  “眼镜”诊断准确率,BMJ子刊有话说!

  帮助急救人员快速诊断,这个“眼镜”真有这么神奇?口说无凭,上研究。

  来自南卡罗来纳州医科大学(Medical University of South Carolina)、西奈山大学(Mount Sinai)、田纳西大学健康科学中心(University of Tennessee Health Sciences Center)的研究人员共同对这个“眼镜”进行了检测。结果显示,这个酷似眼镜的检测设备,对诊断出疑似卒中的患者中ELVO患者拥有92%的准确率[8]。

  研究中,有来自三组人群的248名受试者,其中41名患者在综合性卒中中心CSC(Comprehensive Stroke Center)被认为是急性脑卒中,128名在CSC被标记为不同的脑部异常现象,其他的79名是健康对照组[1]。

  试验利用VIPS对患者进行生物阻抗不对称评分。通过计算诊断的结果,来确定该设备是不是真的可以区分(1)重症脑卒中患者和轻型卒中患者;(2)重症脑卒中患者和其他的受试者。

  为此,他们专门对重症脑卒中和轻型卒中做了定义,让我们来看看吧。

  统计结果显示,设备能够区分重症脑卒中患者和轻型卒中,灵敏度高达93%(95%CI 83-98),特异性也不差,达到了92%(95%CI 75-99)。

  相比之下,使用传统的分类技术,急诊医疗人员对患者的诊断准确率较低,敏感性为50%到80%,而特异性在40%到89%之间[1]。

  3ISS,3项卒中量表;CinPSS,辛辛那提院前卒中严重程度量表;NIHSS,美国国立卫生研究院卒中量表;PASS,院前急性卒中严重程度量表。

  这样看来,这个“新眼镜”似乎真的很不错呢!

  但是,我们也要认识到它的不足。首先,VIPS技术依赖于设备发射和接受无线电波的能力,所以对于颅内或颅外具有金属植入物的患者,它的适用性尚不明确。另外正如这项研究表明,即使是在健康人群中,也存在一定的差异性。因此这项技术还需要进行进一步验证,以确定这样一台小小的仪器确实可以在特定的患者人群中作为诊断工具。

  不过,不知道未来是不是有可能可以通过设置个体脑卒中前的基线数值,来进一步提高该装置的灵敏度和特异性[1]。同时,是不是有可能通过改变设置参数来实现对不同颅内病变的诊断,以扩大它的适用性呢?让我们拭目以待吧!

  END

  参考资料:

  [1] Christopher P Kellner, Eric Sauvageau, Kenneth V Snyder, et al. The VITAL study and overall pooled analysis with the VIPS non-invasive stroke detection device. Journal of NeuroInterventional Surgery. 2018;10: doi:10.1136/ neurintsurg-2017-013690

  [2] Top 10 for 2019. https://innovations.clevelandclinic.org/Summit/T

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