数字化神经检查进展几何:现状、挑战与机遇

【字体: 时间:2025年05月02日 来源:npj Digital Medicine 12.4

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  在临床诊断中,体格检查意义重大,但数字化进程滞后。研究人员开展 “神经系统检查元素数字化进展” 主题研究。分析 520 项研究后发现,多种数字工具用于评估神经检查元素,有优势也存挑战。该研究为数字化神经检查发展提供参考,意义深远。

  在医学领域,传统的体格检查是医生诊断疾病的重要手段,其中神经系统检查(Neurological Examination,NE)对于诊断和评估神经系统疾病起着关键作用。然而,与成像、生物流体分析等辅助检查相比,体格检查的数字化在医学各学科中几乎尚未实施。但随着数字技术的飞速发展,其在医学领域的应用潜力巨大。在神经系统检查方面,许多疾病呈慢性进展或复发,临床症状变化细微,传统检查方式难以精准捕捉这些变化。而且,神经系统检查复杂,不同检查者之间的评估标准差异较大,给诊断和治疗带来了挑战。因此,推动神经系统检查的数字化进程迫在眉睫,它不仅有助于更精准地检测疾病,还能为临床决策提供更客观的数据支持。
为了解决上述问题,德国基尔大学石勒苏益格 - 荷尔斯泰因大学医院神经内科的研究人员 Bruno Kusznir Vitturi、Patrik Theodor Nerdal 和 Walter Maetzler 开展了一项系统性回顾研究。他们通过全面检索相关文献,深入分析了神经系统检查元素数字化的进展情况。研究结果发表在《npj Digital Medicine》上,为该领域的发展提供了重要的参考依据。

研究人员采用系统性回顾的研究方法,以 “神经系统检查元素的数字化进展如何” 为主要研究问题,遵循 PCC(人群、概念和背景)原则,在 PubMed/MEDLINE 数据库中进行检索。检索时间从 2023 年 8 月 1 日至 2024 年 8 月 1 日,不限定文献发表时间。检索关键词包括 “DIGITAL”“DEVICE”“TECHNOLOG*” 等与数字技术相关的词汇,以及 “EXAM*”“ASSESS*”“DETECT*” 等与检查评估相关的词汇,还有 “NEUROLOG*” 与神经学相关的词汇。筛选出的文献需满足使用至少一种数字工具研究健康成年人和(或)患有神经系统疾病的成年人的至少一个神经检查元素。最终纳入 520 篇符合标准的文章进行详细分析。

研究结果


  1. 研究基本情况:这些研究来自六大洲的 48 个国家,美国、德国、英国、意大利和瑞士五国的研究占比超过 50%,共涉及 68,063 名研究参与者,研究发表的中位年份为 2018 年。424 项研究(81.5%)针对神经系统疾病患者使用数字设备进行研究,96 项研究(18.5%)仅涉及健康人。234 项研究(45.0%)对患者和对照组进行了比较,48 项研究(9.2%)纳入了患有多种神经系统疾病的患者。帕金森病(140 项,26.9%)、多发性硬化症(51 项,9.8%)和中风(57 项,11.0%)是研究最多的疾病。
  2. 数字设备特征:大多数技术设备(442 项,85.0%)便于携带,215 项研究(41.3%)中的设备可穿戴。167 项研究(32.1%)描述和讨论了设备成本。56 项(10.8%)、146 项(28.1%)和 318 项(61.1%)设备分别被归类为高、中、低复杂度。118 项(22.7%)、143 项(27.5%)和 259 项(49.8%)设备分别能立即、在一定时间内和长时间生成结果。
  3. 各元素数字化评估情况
    • 步态(Gait):173 项研究(33.3%)探索了步态的数字化评估,惯性测量单元(IMU)使用最频繁。部分研究表明,数字化步态评估可提供疾病早期检测、进展和治疗反应的重要信息,但也存在不同评估方法一致性差、在患者中准确性降低等问题。
    • 运动系统(Motor system):149 项研究(28.6%)涉及运动系统数字化检查,常用设备也是 IMU。研究发现,数字化评估可辅助诊断和预测疾病,如重新定义短暂性脑缺血发作(TIA)概念、识别亨廷顿舞蹈病(HD)前驱期模式等。
    • 眼睛(Eyes):85 项研究(16.3%)利用数字工具研究眼睛的 8 个方面,眼动追踪器应用最多。一些研究显示,数字工具在评估某些眼部指标时更准确,但在其他方面存在技术局限,如在脑震荡评估、某些眼动评估中的不足。
    • 认知功能(Cognitive functions):53 项研究(10.2%)评估认知功能,常用技术包括眼动追踪器、平板电脑和计算机。这些设备多为低复杂度,能快速生成有价值结果,可辅助检测认知障碍和痴呆等疾病。
    • 感觉系统(Sensory system):47 项研究(9.0%)实施了感觉系统数字化检查,设备种类多样且多为低复杂度。部分设备可有效筛查和诊断周围神经病变,但也有复杂工具或结果不佳的情况。
    • 平衡(Balance):35 项研究(6.7%)评估平衡功能,常用设备有板、相机和加速度计。研究表明,数字化评估在诊断帕金森病进展、预测中风后独立行走概率等方面有一定优势。
    • 其他运动评估(Other movement assessments):24 项研究(4.6%)评估其他运动,如运动迟缓、运动不能等。多种设备用于此评估,部分研究展示了较高的准确性和可靠性。
    • 其他颅神经(Other cranial nerves):24 项研究(4.6%)利用数字工具研究面部运动、吞咽、语音和言语等。视频摄像头和语音记录器常用,部分研究可有效区分疾病,但评估小脑功能和自主神经系统方面存在不足。
    • 协调(Coordination):10 项研究(1.9%)和 9 项研究(1.7%)分别涉及协调和自主神经系统的数字化评估,相关研究较少,部分研究尝试利用数字工具进行评估,但尚未形成成熟方法。


研究结论与讨论


该研究表明,数字设备在神经系统检查元素评估方面的相关文献丰富。数字神经系统检查(Digital Neurological Examination,DNE)相比传统神经系统检查具有诸多优势,如能更准确检测神经改变、密切监测慢性神经疾病患者、更精准预测预后等,有潜力实现神经系统疾病的早期诊断、预防医疗错误,并指导更有效的防治策略。

然而,目前该领域仍面临诸多挑战。一方面,研究分布不均衡,集中在少数国家和部分神经系统疾病。部分研究未充分验证医疗器械或与当前金标准比较,导致数字评估的实际益处难以确定。另一方面,设备复杂度和数据处理时间限制了其临床应用,数字评估成本也常未被充分报道。此外,数字技术在神经系统检查中的应用还引发了数据隐私、知情同意和临床医生问责等伦理问题。

尽管如此,随着技术的不断发展,开发更易用、高效的数字工具将有助于推动其在临床实践中的应用。未来研究应注重在更广泛的神经系统疾病中验证这些工具,并简化其整合过程,以更好地服务于临床医生和患者。这项研究为神经系统检查的数字化发展指明了方向,也为后续研究提供了重要的参考,对提高神经系统疾病的诊断和治疗水平具有重要意义。

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