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全美最佳康复医院在研究什么?中风康复项目最多,国内转化研究需“大跨步”【 康复专题】

作者:李艳瑜 2019-03-13 08:00

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在中国各个行业都在缩小与欧美发达国家差距的大背景下,康复产业也会迎来高速发展的时机。动脉网将加大对康复产业报道,希望康复产业链上的专家、企业、医院与动脉网联系,加强合作。


在医学的研究与临床治疗场景中,我们通常可以看到这样的画面:

 

一位独立的医学研究人员在医学大楼安静的实验室里聚精会神的工作;与此同时,街道旁的医院内,医生们在嘈杂的公共环境中,在病人的身边穿梭如织。

 

这是常规医学临床与研究的不同场景,在国内通常需要从课题立项到研究再到临床试验,从研究到转化为成果的时间较长,尤其是在康复医学的研究项目中,由于重视程度和资金投入的问题,医工研转化往往存在难题。

 

而在动脉网此前分析的连续28年蝉联全美第一的康复医院Shirley Ryan AbilityLab的转化研究模式缩短了研究人员与临床医生之间的差距,并明确设计出能够更快地将研究转化为护理的工作流。

 

SRA lab在神经科学、机器人技术和仿生学等多个领域开展了重要的研究,根据其官网数据库关于临床试验的内容 ,动脉网整理出该医院正在进行临床试验的50个项目,内容涉及外骨骼机器人、跌倒监控、失语症临床试验及运动疗法等,以示国外关于康复研究的方向及前沿动态,并对国内医院的实验室模式进行了初步了解。

 

SRA lab临床试验数据统计分析


AbilityLab的总裁兼首席执行官Joanne Smith博士表示,在转化医学的模式中,医院的墙不会成为研究员和患者的“分割线”。 

 

SRA lab不允许研究人员直接接触患者,所有研究人员都必须接受有关患者隐私法的培训。但一般而言,患者可以接近研究人员,并选择自愿参与临床试验,医生和研究人员可以讨论患者情况。

 

例如,在专门负责手臂和手部的功能的院内康复训练中,患者的康复治疗和康复训练有可能就在研究人员和科学家工作的对面,这是SRA lab的常见设置,不同于国内医院常见的,研究人员和患者在建筑物的不同部分,或独立的建筑物中工作。这是动脉网在早前分析的全美第一康复医院Shirley Ryan AbilityLab的工作流。

 

在SRA lab临床试验数据库显示的有关内容中,我们将所有进入临床的项目、内容以及涉及的相关实验室等统计如下:

 

数据2.png 

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1.脑部疾病康复是强项,涉及症状研究到机器人辅助


微信截图_20190312174549.png 

根据SRA lab官网的导航栏,在其网站中,访问量最高的条件+服务分别是中风恢复、脊髓损伤以及脑损伤,在临床试验的适应症和康复类型中,涉及最多的是中风恢复、脊髓损伤以及失语症,与网站访问量排序基本一致。

 

可以推测的是,涉及脑卒中、失语症、脑瘫、脑损伤、帕金森病等脑部的疾病康复,是SRA lab的强项。这一推测可以在对创新中心的统计中加以证实,在临床试验中,有22项试验的标签中涉及了脑创新中心,将近半数。

涉及创新中心.png 

注:由于不是每一项试验项目都涉及相应创新中心,存在的个别泛领域临床试验,因此这里只统计在网页中明确打上“某创新中心”标签的项目数量。

 

在上一篇分析SRA lab的文章中讲到院内设计了脑创新中心、脊髓创新中、神经、肌肉+骨骼创新中心、儿科创新中心和癌症康复创新中心这五个创新中心,专注于新的护理模式和康复治疗领域,在这些中心进行病人的诊断与护理,将辅以最新的智能控制、电子技术和移动治疗设备。(详见:《连续28年占据全美康复医院榜首,Shirley Ryan AbilityLab有何独特之处?》

 

其中,脑创新中心包括占地三层(23-25)层的住院护理,床位超过100张,可容纳患有不同脑部疾病和不同医疗需求的患者,是AbilityLab在患者数量和人员配备方面最大的创新中心。该中心的重点是促进大脑愈合和恢复,并提供世界上最好的医疗、护理、诊断支持和转化神经科学研究。

 

脑创新中心的顶层(25层)主要用于诊断,并为患有最严重和脆弱状况的患者提供医疗/护理支持,影响基本的大脑功能(例如唤醒、意识、感官、感知、创造力、信息处理/思考、沟通、记忆和学习等)。

 

其研究活动包括药物治疗应用,使用外部或植入脑刺激器的脑神经调节智能设备和新兴技术的使用,以及特定于神经行为的生物材料和疗法的潜在应用,并研究开创性的干预措施,如再生医学等。

 

在临床试验的项目方面涉及症状研究,如“追踪急性卒中患者痉挛状态的演变”;开创性的干预措施研究,如新药物或疗法的效果试验——“训练中风者的手臂肌肉模式”;还包括对中风患者机能恢复程度的院外评估,以及智能设备和新兴技术的使用效果评估,如LOKOMAT机器人对脑瘫儿童的步态训练等。

 

该中心每年要迎来700+创伤性脑损伤患者,并帮助他们恢复大脑机能,每位住院卒中患者每周平均在治疗中花费的小时数为17.5小时,是其他机构治疗时间的两倍,通过手部肌肉训练、赛康啶药物治疗、书写能力改善、手机追踪患者回到社区后的恢复状态等研究,以中风恢复为例,经过住院治疗,中风患者将获得普通机构康复的8倍的认知能力提升和5倍的移动能力的提升。

 

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2. 仿生手臂、靶向肌肉再造辅助肢体残疾,为患者“填补”残缺


临床试验涉及功能实验室.png 

 

功能实验室的设置是用于配合创新中心的治疗与护理模式,真正实现康复期间将研究转化为应用的核心,在转化医学的环节里,功能实验室相当于各类新技术、新疗法的“试炼场”。

 

就功能实验室的统计来看,与人体四肢相关的手臂+手实验室及腿+步行实验室的临床试验项目分列一二名。

 

这两个实验室主要针对的适应症是肢体损失+损伤或神经性退行疾病造成的运动能力减退、丧失等症状。手臂+手实验室致力于推进手部功能和运动,包括身体和上肢协调、力量、伸展和手部控制,如针对恢复慢性期中风幸存者的新康复方法——药物治疗(赛庚啶)和主动运动实践(AMP)的组合用于鼓励增加随意肌肉控制和力量,虚拟现实系统中上肢训练,仿生手臂、靶向肌肉再造术等。

 

腿+步行实验室则专为患者和研究参与者设计,诊断影响由于脑或脊髓损伤引起的下半身功能以及神经、肌肉和骨骼疾病,涉及外骨骼机器人辅助、步态训练技术、假肢效果评估等。

 

在医院的设置重中连接本手臂+手实验室和腿+步行实验室两层楼梯的楼梯台阶配备了改善人体运动的强大工具——反重力提升轨道和负重辅助装置,用于支持患者攀爬和下降实验室楼梯。

 

涉及项目实验室.png 

具体的细分实验室中是为功能实验室输送“子弹”的地方,也是技术创新的源泉,新的技术或研究方法将从这里涌现。从统计数据来看,涉及最多的项目实验室是雷根斯坦仿生医学中心,其次是失语症研究与治疗中心及单电机单元实验室。

 

雷根斯坦仿生医学中心目前正在进行的临床实验列表如下:

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仿生医学,顾名思义,大部分研究的适用于肢体缺失或损伤的患者人群。因此,雷根斯坦仿生医学中心的初衷也就在于改善截肢和其他身体残疾人士的功能和生活质量。这个世界上最大的仿生研究小组现有的研究成果包括:

第一个思想控制的仿生手臂和腿;

第一款手动轮椅,为使用者提供坐姿或站立姿势的活动能力;

基于模式识别的部分手假肢肌电控制;

轻型动力下肢假肢;

有针对性的肌肉再神经支配术(TMR),一种“重新缠绕”截肢神经的手术技术,可以直观控制和仿生手臂和腿部的感觉。


从上述临床试验来看,雷根斯坦仿生中心的研究主要针对脊髓损伤、肢体缺失、中风康复、帕金森+神经康复这几个方向,通过外骨骼机器人、靶向肌肉再造(TMR)、神经接口等前沿设备或技术让缺失的肢体或因为神经退行性疾病失去能力的肢体重新具备活动能力。


失语症研究与治疗中心主要研究失语症的治疗方案改进以及提高失语症患者生活质量的方法,如“改善失语症的电子书面交流”这项试验,就针对以英语为母语,由于中风导致失语症且中风时间超过半年的患者,通过4周内接受30小时的书写治疗,提高失语症患者的短信和写作功能。并且在治疗前、治疗后,以及治疗后4周的时间节点,都需要参加评估访问。


单电机实验室主要研究神经系统如何控制肌肉内的运动单位,及控制肌肉纤维群的运动神经元的内在特性,主要研究项目主要与由神经影响的上肢功能减退和痉挛的状态有关。

  

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3.最大程度恢复身体机能,从院内评估到院外跟踪的临床试验


国外的康复理念是恢复人的身体机能,使患者最大程度的恢复到正常生活状态。以中风恢复的部分临床实验项目为例:


中风恢复.png 


从康复治疗的流程来看,应当是评估-制定方案-实施治疗,在SRA lab对卒中康复的研究中,就包括症状研究、新治疗方式的测试、辅助器具及跨学科联合治疗研究等院内的临床试验项目,以为患者提供更完善、更先进的康复方案。

 

此外,最重要的一点是,不同于国内的做完手术即回家休养的理念,国外的康复理念在于实实在在恢复人的身体机能,因此在众多的研究中,会出现使用手机量化卒中患者回到社区的流动性和社会互动情况。与此类似的还包括“使用无线技术量化脊髓损伤/上肢截肢患者的辅助和适应性装置使用”的研究,同样是利用移动设备,对回到社区的患者进行跟踪,以观察其对辅助和适应性装置的使用情况。

 

不仅是院内的康复方案,院外的跟踪更加保证了康复的有效性。

 

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4.外部合作,与全球企业合作研发假肢、机器人等尖端技术

 

另外一个不得不提到的与最新康复科技有关的就是Max Nader康复技术和成果研究实验室,主要少数几个行业赞助企业和研究者发起的假肢、矫形器、康复机器人以及其他辅助和适应性技术研究的临床实验室之一,是SRA lab主要的对外合作产出成果的实验室之一。

 

该实验室已经有超过12家的工业机器人、假肢或可穿戴设备的全球合作者,包括德国Ottobock,日本本田、以色列ReWalk Robotics、奥索Ossur、Ekso Bionics、Parker Hannifin,Hocoma、B-Temia Inc和三星等,为各种条件下的患者创造使用技术的途径和实践指南,产品适应症包括中风、脊髓损伤、多发性硬化和脑瘫等。

 

该实验室还与顶级学术和研究机构进行了数十项研究合作,包括沃尔特里德医学研究中心、布鲁克陆军医学中心研究(BAMC研究)、西北大学、斯坦福大学、哈佛大学、范德比尔特大学、加州大学尔湾分校、加州大学戴维斯分校、瑞士LA-EPFL和ETCH、荷兰代尔夫特理工大学(TU Delft)、荷兰特文特大学、新加坡南洋理工大学(NTU)和伦敦帝国理工学院。

 

除传统的基于性能和患者报告的测量外,该实验室还使用先进的可穿戴传感器进行基于结果的研究。该实验室是首批在各种患者群体(例如中风、脊髓损伤、帕金森病,截肢)的住院,门诊和家庭康复环境中部署传感器的实验室之一,它是最早为多模式传感器创建定制的个人算法模型的实验室,可用于监控医院和家中的患者。

 

我国:医院内康复实验室初现端倪


就国内康复医学实验室的转化情况,记者采访了一些业内人士。瑞金医院康复医学科牛传欣副研究员表示,自己在RIC进行博士研究期间,耳濡目染了它医研医工紧密结合的风格,其学术领先地位也十分得益于此。随着康复医学的发展,更名后的SRA lab或将引领一波康复医工研结合的新浪潮。


牛传欣还提到,此前RIC的模式并未在国内引起太大反响,但目前国内康复医院或康复科正在很积极的学习SRA lab 的医研结合、医工结合模式。虽然并没有完全一样的,但借鉴的关键在于思路上的启发。总体来说,康复医学受重视的程度正在快速上升,理应走出一条自主创新之路。

 

深圳市人民医院康复科医生刘自平告诉记者,上海华山医院、华西医院、南京医科大学第一附属医院、江苏省人民医院等国内几个大的康复科也在往医工研结合的转化医学方向发展。

  

昆医二院石林天奇医院康复科主任敖学恒也提出了相同观点,目前已经出现院内实验室类似形态,促进转化研究,做得较好的是上海华山医院、华西医院、江苏省人民医院三家。由于临床的供不应求,医院内会尽量多的设置病房和病床,而实验室一般是在大学里。

 

记者查询了近三年来国家自然基金项目中康复医学分类下的课题研究,共有185项,涉及经费在8.6万-60万不等。其中,仅有五项为医院发起,其余均为各高校申请,详细课题及信息如下:

 

课题.png


从香港理工大学康复科学系毕业,一手组建起石林天奇医院康复科的敖学恒对目前基层康复科的困境深有感触,除了市场意识不到位、人才、管理等问题外,在科研方面,康复医学科目前还不是一级学科,每年国家自然基金项目申请都较少涉及到康复医学。而基层医院康复科同样有科研的需求,主要是通过上级医院及高校的合作。


他表示:“关于研究方面,我们有机会合作,是一定不会错过的。学科需要发展,需要科研和教学。我们科室与昆明医科大学第二附属医院及其他学校都有科研方面的合作,我现在还在昆明医科大学做讲师,给学生上课。”

 

从投资人的视角来看,SRA lab的主要资金来源是非营利机构捐款和众筹的5.5亿美元,所以才能支持医院研究和临床相结合。从医院的设置就可以看出,占地约11万平方米的面积,仅设置了242张床位,其余的空间都用于创新疗法与研究项目,而这种半公益化的模式恰恰是“中国最缺的”,“大家着急商业化,大多数以康复服务为主的项目连温饱都没有解决。”这也是导致无论是医院、医生都无法静下心来研究新的技术和治疗方法的原因。

 



“当你一直在为病人工作时,你会学到任何其他方式无法学习的东西,”SRA lab的首席科学官Richard L. Lieber如是说。这一句看似简单的话,实际上是基于临床需求而产出科研成果的逻辑,医院的初衷是希望该设计能够引导研究人员为康复患者解决更多现实问题,并帮助加速患者的解决方案。

 

正如药企从渠道开始变革,为患者的市场教育、用药依从性提供相应服务,康复医院的医工研结合转化,也正体现了医疗服务正在逐渐走向“以患者为中心”导向的趋势。


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