啟用遠程神經(jīng)系統(tǒng)檢查的簡單工具
在 大流行的最初幾周,診所和患者都開始取消所有非緊急預約和程序,以減緩的傳播。隨著醫(yī)療保健工作者、管理人員和科學家創(chuàng)造性地先進技術來填補護理空白,遠程醫(yī)療的繁榮是必然的。
在此期間,佐治亞理工學院教授 Jun Ueda 和博士。學生 Waiman Meinhold 與他們在 NITI-ON Co. 和東北大學的合作者一起,開始探索他們?nèi)绾巫龀鲐暙I。通過使用他們之前設計的“智能”腱錘并開發(fā)與之配套的移動應用程序,Meinhold、Ueda 和他們的合作者設計了一個系統(tǒng),可以遠程進行深腱反射檢查,填補了神經(jīng)系統(tǒng)醫(yī)療保健服務的空白。
深腱反射檢查既是神經(jīng)系統(tǒng)評估的基礎又是關鍵部分,通常是識別神經(jīng)系統(tǒng)疾病的第一步。傳統(tǒng)考試由兩個主要部分組成。首先,醫(yī)生使用硅膠錘敲擊患者的肌腱以觸發(fā)反射反應。接下來,醫(yī)生在數(shù)字尺度上對反射進行評分。為了表征反射,訓練有素的醫(yī)生主要依靠以前的經(jīng)驗、視覺線索和錘子在手中反彈的“感覺”。到目前為止,反射引發(fā)的身體行為對于遠程醫(yī)療來說是完全遙不可及的。擊中肌腱上的正確位置至關重要,并且對于引發(fā)適當?shù)姆瓷浞磻潜匾摹?/p>
根據(jù) Meinhold 和 Ueda 的研究,患者的看護人或家庭成員可能能夠輕松介入以協(xié)助神經(jīng)系統(tǒng)檢查的這一關鍵組成部分。他們只需要獲得智能腱錘并下載隨附的移動應用程序即可進行數(shù)據(jù)分析。
為了使這一進步成為可能,Meinhold 和 Ueda 修改了標準商用反射錘,為其配備了一個小型無線慣性測量單元 (IMU),能夠測量和傳輸錘的加速度數(shù)據(jù)。在他們的研究過程中,Meinhold 和 Ueda 證明,通過從肌腱上和肌腱外位置獲取錘子的加速度測量值并通過分類算法運行它們,他們可以可靠地區(qū)分錘子是否擊中了正確的位置。
這個遠程考試究竟如何運作?配備了智能錘子,外行人使用該應用程序來選擇他們將測試的肌腱(二頭肌、跟腱、髕骨等),這會調(diào)用該特定肌腱的預編程“分類器”。這些“分類器”是人工智能的基本形式,它使用從實驗中收集的聚合加速度數(shù)據(jù)將每個抽頭歸類為兩個類別之一:正確或不正確。然后,外行人使用智能肌腱錘輕敲患者的肌腱。接觸時,錘子通過藍牙將加速度數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉贸绦?,應用程序會解釋?shù)據(jù)并向用戶提供有關他們是否點擊正確位置的即時反饋。此外,錘子上的彩色 LED 指示敲擊成功,綠燈表示正確的輕敲,紅燈表示不正確的輕敲。系統(tǒng)會提示用戶繼續(xù)點擊,直到他們記錄了幾次正確的點擊。
至關重要的是,Meinhold 和 Ueda 表明,外行人可以充分地進行肌腱敲擊。他們的研究發(fā)表在 2021 年 3 月 16 日的同行評審期刊 Frontiers in Robotics and AI 上。 在那里,為了讓他們的智能錘更接近臨床實施,Meinhold 和 Ueda 直接比較了新手和訓練有素的臨床醫(yī)生之間手動敲擊的變異性。結果令人欣慰。該團隊發(fā)現(xiàn),雖然新手的敲擊比臨床醫(yī)生有更多的可,但他們的技能水平是足夠的。他們可靠地引發(fā)了腱反射。他們的研究表明,有一種工具可以遠程實施深腱反射檢查。
但是,外行用戶也可以幫助對反應進行分級嗎?Meinhold 和 Ueda 的工作表明,非專家也可以提供幫助。為了對此進行調(diào)查,他們測試了一個簡單的訓練方案。他們?yōu)閰⑴c者和醫(yī)生提供了一個關于如何對反射進行評分的培訓視頻,然后分配了未標記的視頻供他們評分。他們發(fā)現(xiàn),雖然新手能夠以相對較低的錯誤率對反射進行分級,但專家醫(yī)生的表現(xiàn)優(yōu)于他們。醫(yī)生擅長根據(jù)視頻進行評分,沒有出現(xiàn)錯誤。為了獲得這個專家評分,Meinhold 和 Ueda 設想通過該應用程序,外行用戶可以上傳肌腱敲擊和反射反應的視頻。然后,醫(yī)生可以在辦公室輕松地對患者的反射進行分級。
通過革新傳統(tǒng)的神經(jīng)學評估程序,佐治亞理工學院開發(fā)的智能錘系統(tǒng)有望掀起遠程醫(yī)療的新浪潮。