人工智能 未来的卒中康复

西元2017年5月27日,人工智能(ArtificialIntelligence,AI)阿尔法狗(Alpha Go)将人类围棋世界第一人柯洁九段以3:0斩于马下。而后,阿尔法狗的同门师弟——人工智能阿尔法元(Alpha Zero)在仅仅自我训练40天后,又以大比分吊打了阿尔法狗……自此,人工智能获得了前所未有的关注,相关研究亦在如火如荼地进行,短时间内就涉及了多个领域,其中就包括了卒中的康复治疗。

十年后……

西元2027年1月,冬,B市。早晨7点,退休了一个月的老王正在进行“晨练”。老王平时身体不错,“冬练三九,夏练三伏”、“生命在于运动”,这一直是他的信条。但是,今天晨练的老王感觉似乎不太对,身子一瘫、脚底一软,人就倒在了地上……

救护车呼啸而来,以最快的速度将老王送至B市的X医院。医生们在第一时间对老王进行了各项相关检查,发现他是“中风”脑梗死了。医院的AI医疗辅助系统对各种数据进行了分析,快速地给医生们列出了各项医疗建议。医生们根据AI的建议迅速对老王进行了一系列的救治措施,老王的病情终于稳定住了。

虽然救治及时保住一命,但是老王还是因为脑梗出现了肢体瘫痪。老王一个人苦着脸郁闷的躺在病床上,看着不能动的胳膊腿儿,心情别提多悲凉了。这时,医院的AI医疗辅助系统提示:“患者病情稳定,可以进行早期康复”,决定使用“康复机器人”辅助老王进行床边康复训练。康复机器人具有机械驱动装置和精密的信号传导装置,可以带动老王的肢体进行各种被动、主动运动训练,在训练的同时,又可实时捕捉老王的各项运动数据,如:在康复训练时胳膊腿用没用力气,用了多大力气;各个关节运动了多大的角度,肢体运动的速度等等。康复机器人将这些数据实时传递给AI医疗辅助系统,辅助系统则根据这些数据制定出更适合老王的康复训练计划。经过一周的床边康复,老王逐渐感觉到瘫痪的胳膊、腿开始有点“动的意思”了,苦了许久的脸上开始出现了微笑。

老王在医院康复的日子虽然辛苦,但是过得也很充实。这段时间,老王在医生们和AI系统的帮助下,逐渐恢复了坐、站能力,在家人的帮助下还可慢慢的走上几步,所有人都为老王的进步感到高兴。这一天,老王结束了康复训练,抬头看看日历,发现过几天就是春节了,是啊,在医院都住了半个月了,这快过节啦,还真的有点想家了。但是考虑到现在正好是康复的“黄金时期”,进步速度正快呢,如果不在医院进行康复训练,这回家后可怎么办呢?老王真的是有点一筹莫展了。这时,医生们给老王拿来一个小箱子,箱子里面有一个小盒儿,还有另外一堆小“塑料块”,医生告诉老王,这小盒子是网络连接器,另外一堆小“塑料块”是传感器,把这些传感器安装到身上,小传感器就可以实时把老王日常生活中的运动数据上传到网络连接器“小盒子”里面,“小盒子”通过网络和医院的AI系统进行联系,由医院的AI系统做出分析判断,个性化地提供给老王每日家庭康复计划,保证老王进行合理有效的康复训练。

三个月后,老王又可以控制自己的运动了,虽然走路还是有些问题,偏瘫手仍然不那么听话……但,毕竟真的比以前是好太多了。老王走到窗前,看着外面生机勃勃的春色,脸上露出了满意的笑容……

上文看起来似乎有些天马行空,但是在现实中,上述诸多技术已经出现了雏形,有些技术甚至已经开始尝试应用于临床。人工智能(AI)已经开始有能力对于卒中患者的影像学资料进行分析,在未来大型卒中数据库的支持下有可能对卒中患者进行临床治疗、预后判定[1]。而对于卒中偏瘫患者的康复训练,人工智能更是和机器人辅助技术、远程通讯技术等进行结合,出现了用于医院环境中的“人工智能康复机器人”原型机[2][3]以及适用于家庭康复的便携式人工智能训练原型装置[4]和远程康复系统[5]。随着这些技术的不断发展、成熟,我们有理由相信:人工智能一定会于不久的将来在卒中偏瘫康复中起到举足轻重的作用。

参考文献

[1] Lee E J, Kim YH, Kim N, et al. Deep into the Brain: Artificial Intelligence in StrokeImaging:[J]. J Stroke, 2017, 19(3):277-285.

[2] Huq R, Kan P, Goetschalckx R,et al. A decision-theoretic approach in the design of an adaptive upper-limbstroke rehabilitation robot.[C]// IEEE International Conference onRehabilitation Robotics. IEEE, 2011:5975418.

[3] Gross H M,Scheidig A, Debes K, et al. ROREAS: robot coach for walking and orientationtraining in clinical post-stroke rehabilitation--prototype implementation andevaluation in field trials[J]. Autonomous Robots, 2017, 41(3):679-698.

[4] Kántoch E,Grochala D, Kajor M, et al. The prototype of wearable sensors system forsupervision of patient rehabilitation using artificial intelligencemethods[C]// Conference on Innovations in Biomedical Engineering. Springer,Cham, 2017:205-214.

[5] Linder SM,Reiss A, Buchanan S, et al. Incorporating robotic-assisted telerehabilitationin a home program to improve arm function following stroke. [J] J Neurol PhysTher 2013;37(3):125-32.

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