在大流行的最初几周,诊所和患者都开始取消所有非紧急预约和程序,以减缓冠状病毒的传播。随着医疗保健工作者、管理人员和科学家创造性地先进技术来填补护理空白,远程医疗的繁荣是必然的。


在此期间,佐治亚理工学院教授 Jun Ueda开始探索他们如何做出贡献。通过使用他们之前设计的“智能”腱锤并开发与之配套的移动应用程序,Meinhold、Ueda 和他们的合作者设计了一个系统,可以远程进行深腱反射检查,填补了神经系统医疗保健服务的空白。


远程神经系统检查工具,填补神经系统医疗保健服务的空白


深腱反射检查既是神经系统评估的基础又是关键部分,通常是识别神经系统疾病的第一步。


传统考 试由两个主要部分组成。首先,医生使用硅胶锤敲击患者的肌腱以触发反射反应。接下来,医生在数字尺度上对反射进行评分。为了表征反射,训练有素的医生主要依靠以前的经验、视觉线索和锤子在他们手中反弹的“感觉”。


远程神经系统检查工具,填补神经系统医疗保健服务的空白


到目前为止,反射引发的身体行为对于远程医疗来说是完全遥不可及的。击中肌腱上的正确位置至关重要,并且对于引发适当的反射反应是必要的。


根据 Meinhold 和 Ueda 的研究,患者的看护人或家庭成员可能能够轻松介入以协助神经系统检查的这一关键组成部分。他们只需要获得智能腱锤并下载随附的移动应用程序即可进行数据分析。


为了使这一进步成为可能,Meinhold 和 Ueda 修改了标准商用反射锤,为其配备了一个小型无线惯性测量单元 (IMU),能够测量和传输锤的加速度数据。在他们的研究过程中,Meinhold 和 Ueda 证明,通过从肌腱上和肌腱外位置获取锤子的加速度测量值并通过分类算法运行它们,他们可以可靠地区分锤子是否击中了正确的位置。


这个远程考 试究竟如何运作?


配备了智能锤子,外行人使用该应用程序来选择他们将测试的肌腱(二头肌、跟腱、髌骨等),这会调用该特定肌腱的预编程“分类器”。


这些“分类器”是人工智能的基本形式,它使用从实验中收集的聚合加速度数据将每个抽头归类为两个类别之一:正确或不正确。然后,外行人使用智能肌腱锤轻敲患者的肌腱。接触时,锤子通过蓝牙将加速度数据传输到应用程序,应用程序会解释数据并向用户提供有关他们是否点击正确位置的即时反馈。


此外,锤子上的彩色 LED 指示敲击成功,绿灯表示正确的轻敲,红灯表示不正确的轻敲。系统会提示用户继续点击,直到他们记录了几次正确的点击。


至关重要的是,Meinhold 和 Ueda 表明,外行人可以充分地进行肌腱敲击。他们的研究发表在 2021 年 3 月 16 日的同行评审期刊 Frontiers in Robotics and AI 上。 在那里,为了让他们的智能锤更接近临床实施,Meinhold 和 Ueda 直接比较了新手和训练有素的临床医生之间手动敲击的变异性。


该团队发现,虽然新手的敲击比临床医生有更多的可变性,但他们的技能水平是足够的。他们可靠地引发了腱反射。他们的研究表明,有一种工具可以远程实施深腱反射检查。


外行用户也可以帮助对反应进行分级吗?


Meinhold 和 Ueda 的工作表明,非专家也可以提供帮助。为了对此进行调查,他们测试了一个简单的训练方案。他们为参与者和医生提供了一个关于如何对反射进行评分的培训视频,然后分配了未标记的视频供他们评分。


他们发现,虽然新手能够以相对较低的错误率对反射进行分级,但专家医生的表现优于他们。


为了获得这个专家评分,Meinhold 和 Ueda 设想通过该应用程序,外行用户可以上传肌腱敲击和反射反应的视频。然后,医生可以在办公室轻松地对患者的反射进行分级。


通过革新传统的神经学评估程序,佐治亚理工学院开发的智能锤系统有望掀起远程医疗的新浪潮。


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