目录

《脑卒中数字疗法》

目录

一、脑卒中及数字疗法介绍

1.1 脑卒中的简介

1.2 脑卒中的治疗方式

1.3 脑卒中的不良预后

1.4 借助数字疗法改善预后

二、 数字疗法政策

三、企业布局

一、脑卒中及数字疗法介绍

1.1 脑卒中的简介

脑卒中是某种病理过程导致的急性神经系统损伤。临床上可分为出血性和缺血性脑卒中两种，全球范围内，缺血所致脑卒中占68%，而出血性脑卒中(包括ICH和SAH)占32%，在低收入和中等收入国家中出血性脑卒中的发病率较高。在美国，由缺血、ICH和SAH所致的所有脑卒中占比分别为87%、10%和3%。在我国约80%的脑卒中是由缺血性脑梗死所致，20%由脑出血所致。

从临床表现和病因来看脑出血与脑缺血是截然相反的两种状态：

脑出血由脑出血或蛛网膜下腔出血所导致，特征是闭合颅腔内血量过多，脑出血患者多会表现剧烈头痛、频繁呕吐、半身瘫痪甚至昏迷不醒等症状，严重者甚至很快死亡。蛛网膜下腔出血最常见的原因是颅内动脉瘤破裂或脑血管畸形破裂引起，一般发病较急，头痛剧烈，以中青年人居多。；

脑缺血由血栓形成、栓塞或全身性灌注不足导致，特征是血量过少而不能为某部分脑组织提供足量的氧和营养物质，也就是我们常听到的临床名词包括脑梗塞（或称脑梗死）、脑血栓形成、脑栓塞等，发生缺血性卒中一般症状较平缓，绝大多数患者意识清楚，表现为半身瘫痪或无力、言语困难、肢体麻木等。

目前，脑卒中是全世界死亡的第二常见原因，是全世界残疾的第三常见原因。中国是世界上脑卒中疾病负担最重的国家，在我国，卒中已经成为首位致死原因，年龄标准化的脑卒中患病率、发病率和死亡率估计分别为1115/100,000人年、247/100,000人年和115/100,000人年，发病率和死亡率是全世界最高的。《2019中国卫生健康统计提要》数据显示，2018年我国约有194万人死于卒中。2017年我国卒中死亡率为149/10万，死亡率较1990年相比上升41％。2018年我国居民因脑血管病致死比例超过20％，这意味着每5位死亡者中至少有1人死于卒中。每12秒便有新发脑卒中1例，脑卒中发病率以每年8.7%的速度增加，缺血性脑卒中年复发率高达17.7%，2005-2017年，我国缺血性卒中的伤残调整寿命年整体呈现上升趋势，自2005年975/10万上升到2017年的1007/10万。75%的患者出现不同程度的残疾。年轻人群中男性的脑卒中发病率高于女性，但在老年人群则相反，到75岁后女性的脑卒中发病率高于男性。

此外，脑卒中还呈现了发病年轻化的趋势，我国卒中患者平均发病年龄在65岁左右，低于发达国家75岁左右。GBD数据显示，中国卒中人群发病年龄70岁以下患者比例由2015的61.94％增长至2017的62.48％。我国40岁及以上卒中患者首次发病的平均年龄为60.9～63.4岁，首次发病年龄构成中40～64岁年龄段占比超过66.6％。脑卒中的高危人群也呈现年轻化趋势，目前有15%的40岁以上的人属于脑卒中高危人群，而在这高危人群中又以中年人居多，现今社会生活压力大，工作负担重，缺乏运动，可以预计的是，脑卒中高危人群和患病人群平均年龄会越来越低。

总体来看，我国卒中防治仍面临巨大挑战，防治力度亟待提高。

1.2脑卒中的治疗方式

脑卒中的治疗方式取决于脑卒中的类型，但无论哪种类型的脑卒中，都需要快速赶往医院查明类型进行救治。

出血性脑卒中的治疗：

出血性脑卒中病因通常由高血压、高血脂引起，目前有证据支持的治疗手段是降压，立即进行强化降压治疗、止血药物治疗、或是血肿手术清除，从而减少脑内或脑周围出血所致损伤。

针对脑动脉瘤破裂引起的蛛网膜下出血，可以采取神经介入手术的方式进行治疗，目前主流的是两种方法：弹簧圈栓塞术和密网支架，一般根据瘤体大小和瘤体与瘤颈比判断治疗产品，两种方式各有利弊，采取弹簧圈栓塞术治疗可以显著降低复发率，但是需要长期口服抗凝药物，有诱发血栓的风险，密网支架可以改变血流方向，具有较高闭塞率，长期疗效显著，但是起效缓慢，并且存在穿支血管闭塞引发缺血并发症的风险。目前新发展方向为瘤腔内扰流装置（WEB）。

缺血性脑卒中的治疗：

缺血性脑卒中救治核心是快速再灌注，急性期强化降压可能有害，视情况接受疏通血管的治疗，如48小时内抗血小板治疗，静脉溶栓，血管内取栓。

缺血性脑卒中的治疗就是与时间赛跑，存在救治黄金期，急性缺血性脑卒中黄金抢救时间是3小时，在此区间内进行药物溶栓（通常使用重组组织型纤维酶原激活剂（rt-PA）和尿激酶等药物进行溶栓）受损神经元可以完全恢复，但能在此时间内获得溶栓治疗的患者仅占脑卒中患者21%，超过6小时后采取措施，效果将大打折扣。

但面对血栓负荷较高的情况时便无从下手。而通过对患者谨慎评估后进行介入机械取栓便可解决这种难题，提高患者的预后情况。与急性期溶栓手术不同的是，择期手术可以在6h后由多科室进行综合评估后制定比较合适的手术方案，对手术中可能出现的问题提前设计好预案。

目前机械取栓可以分为取栓支架和血栓抽吸两大类，取栓支架是将支架植入后将血栓嵌入到支架的网状结构中，结束治疗后，血栓和支架可以一同取出体外，血管抽吸则是利用负压吸出血栓，手术时间短，可以避免次级血栓脱落，但是使用场景受限，适用于较大管径血管的新鲜血栓，对陈旧性血栓无能为力。

1.3脑卒中的不良预后

脑卒中患者发病一年内为恢复期，是脑卒中改善症状的最佳时期。一年后即进入脑卒中后遗症期，这个时期开始，脑卒中的症状恢复不明显，但也会有部分功能恢复，这个时期综合性防治对脑卒中后遗症期患者来讲很必要。一方面，要防止脑卒中的复发，据统计，三年内复发率为43%；另一方面，要积极改善症状，使功能恢复到最大限度的自理。

一般来讲脑卒中的后遗症主要表现为以下几个方面：

1.运动障碍：偏瘫或交叉性瘫痪。临床上主要表现为患侧肌张力增高，腱反射亢进，出现病理反射，呈痉挛性瘫痪。

2.感觉障碍：65%的脑中风患者会出现感觉障碍，以麻木为主，半侧肢体感觉障碍或交叉性感觉障碍；肢体的末端、如手指或脚趾、或偏瘫侧的面颊部皮肤有蚁爬感觉，或有针刺感，或表现为刺激反应迟钝。麻木常与天气变化有关，天气急剧转变、潮湿闷热，或下雨前后，天气寒冷等情况下，麻木感觉尤其明显。

3.语言障碍：突然出现暂时性说话困难或听不懂别人说话的意思。分为失语症与构音障碍两大类。

4.平衡障碍：共济失调、眼球震颤、眩晕。

5.动眼视力障碍，外眼肌麻痹、偏盲

6.智力障碍：分析判断能力下降、反应迟缓、记忆力下降。

7.吞咽困难：吞咽困难是脑卒中常见的并发症，也是发生吸入性肺炎的主要危险因素。现有的误吸的预防措施包括对可能存在误吸风险的患者最初采取禁止经口饮食，以及随后对持续存在吞咽困难的患者调整饮食。

8.其他：一侧眼袋以下的面肌瘫痪。表现为口眼歪斜，鼻唇沟变浅，口角下垂，露齿、鼓颊和吹哨时，口角歪向健侧，流口水，说话时更为明显。

根据统计，脑卒中致残率为78.4%。一些脑卒中患者不会有长期影响，而另一些患者可能会失去重要的脑部功能。现有数据显示，脑卒中后6个月时观察到的持续性神经功能障碍包括轻偏瘫和认知障碍(40%-50%)，以及偏盲、失语或感觉障碍(15%-20%)。脑卒中后6个月时的失能结局包括抑郁症、无法独立行走和社会功能障碍(约30%)，以及需要专业机构照护(约25%)。

脑卒中的预后除去按规律吃药外，身体的康复训练十分有必要，尤其是是手臂和手部功能的恢复，早期能主动伸展手指、张开手掌、耸肩、外展肩及这些活动的主动活动范围，与脑卒中后6个月时手臂和手部康复的良好预后相关。

心理疏导和语言能力的恢复也十分重要，脑卒中后抑郁的患病率是18%-61%。脑卒中严重程度、机体失能和认知损害是可能的危险因素。目前还不确定药物治疗、心理治疗或这些措施联合治疗对脑卒中后抑郁的效果，但越来越多的证据显示，这些干预措施有效。此外，15%-38%的缺血性脑卒中可并发失语症，丧失掉产生或者理解语言的能力，大多数脑卒中后失语患者都有一定程度的改善。大多数改善发生在最初数月内，并在1年后处于平稳状态。最初的失语严重程度与长期功能障碍密切相关；发病时失语程度较轻的患者最有可能完全恢复。目前，言语和语言疗法已经成为标准治疗，可以帮助患者及其家属弥补患者沟通技能的毁灭性丧失。但是现有临床试验数据对这种治疗提供了较弱的支持，也没有推荐其他药物干预措施以改善患者失语恢复，总体来讲尚未发现哪种具体方式更有效。

1.4 借助数字疗法改善预后

总体来讲，脑卒中已造成沉重的社会和经济负担，但目前缺乏医院康复资源、设施，很多脑卒中患者无法得到良好的康复治疗。

随着算法算力的提升，数字疗法已经逐步发展成为一个新兴学科，它借助数字和互联网医疗技术为病患提供治疗。脑卒中的康复治疗已经成为数字疗法的一个应用场景，利用数字化替代方案，将很多脑卒中后遗症患者从这些传统药物和康复训练中解放出来。

数字疗法的核心是使用高质量的软件进行循证干预，治疗是唯一目的，我们将数字疗法在脑卒中领域的应用分为四类进行介绍：

1.改善认知

传统的认知康复是在治疗师的协助下通过纸和笔进行常规练习，还进行一些借助计算机的辅助练习，通过反复练习达到恢复认知功能的效果，练习的目标是实现日常生活。

最新的疗法发现，计算机疗法对康复有益处，证据表明，通过玩电子游戏，可以增强神经的可塑性，并在一定程度上修复大脑功能，在一项研究中，玩电子游戏的患者的大脑磁共振图像显示，负责执行和记忆功能的大脑区域灰质增加了。正在已有基于视频游戏的康复软件正处在开发阶段，包括在线平台、iPad程序、VR几大部分，具体请看下表：

2.言语和失语症的干预

脑卒中患者常见两种类型的失语症：流利性失语症（理解口语的含义的能力受损）和不流利性失语症（语言输出严重减少且口语和写作受到限制）。针对流利性失语症患者，通常提供语义培训，它着重于基于同义词和反义词的训练，句子的完成和单词描述任务；针对非流语性失语症患者，通常提供语音培训，重点是听觉或单词发音的训练，通常，语义训练和语音训练结合在一起用于失语症康复，从而提高语言表达、理解及写作能力。

有证据表明，高强度的康复计划与更好的预后相关，强化重复治疗可能会导致更好的结果。当前用于失语症的传统康复方法需要治疗师的高度参与，患者只能得到有限的治疗，近来了，失语症康复中越来越多地研究了计算机技术的使用，使用数字疗法可以起到强化治疗的效果，帮助患者早日出院。

目前，基于iPad的培训在语音和语言康复方面得到了最大的发展。此外，使用计算机，iPad平板电脑通过图像进行重复性任务训练，也已被证明有效。具体请见下表：

3.运动功能干预

运动缺陷是中风患者的主要症状。康复训练的重点是肌肉锻炼，步行和平衡训练，手臂运动训练和精细运动训练。当前使用的运动康复的主要重点是重新学习特定的运动技能和日常任务训练。特别是在姿势和步态的恢复中，越来越多地使用针对特定任务的重复方法以及对坐姿和站立姿的强化预备训练。在康复训练和步态训练中，每节练习的步骤数很重要。对于独立的物理治疗师而言，很难完成许多步骤所需的体力劳动。使用软件和器械设备十分必要，在VR培训中使用视频游戏和患者自身的第三人称视角使得该技术非常适合上下肢运动训练。但是，这些训练并不能阻止患者使用补偿性身体机制，也不能提供精细的运动训练，例如手指或腕部运动，这是需要未来的发展方向之一。

上肢运动功能的康复中也是如此，物理治疗师应通过反复练习来训练患者的手臂和手部功能，重点是力量，协调性和运动速度。

目前，机器人，软件和VR已被证明是康复治疗有效的方法。有证据表明，脑卒中后的神经可塑性与治疗的强度，频率和持续时间有关。因此，基于平板电脑和基于VR的培训可以提供个性化且重复的练习环境。具体请见下表：

4.视觉干预

脑卒中后很多患者会出现视力障碍，与认知，言语和运动康复相反的是，目前没有一种用于综合视力康复的标准系统方法。视觉康复主要集中在视野缺损，斜视和眼球运动，中枢视力障碍，视觉空间疏忽和视觉知觉缺陷几大方面。已开发的数字疗法专注于视野缺损。基于iPad或基于VR的视力障碍干预措施尚不广泛，因此促进了用于卒中后视力康复的数字疗法的进一步发展。

传统的视力康复方法包括使用诸如棱镜之类的视觉辅助手段进行替代治疗，最近，视觉知觉学习（VPL）已被引入用于视觉恢复治疗。重复的视觉训练会刺激受损的视觉皮层，目前已开发的相关数字疗法，具体请见下表：

尽管数字疗法开展得如火如荼，但仍存在局限性，局限性之一便是数字疗法目前缺乏高质量的临床证据之支持，大多数针对脑卒中疾病的数字疗法临床试验尚未经过PoC验证，受限于随访时间、样本量，其有效性易被质疑，此外，选取何种指标作为评估终点尚无相关指南，不同指标的选取都可能导致不一样的结局，而且，在脑卒中的数字疗法中，大多数都没有研究潜在的作用机制，何种人群可以通过数字疗法获益，有无可靠的生物标志物来预测或评估治疗效果，尚不可知。

此外，数字疗法在一定程度上会产生数据，涉及到数字技术，如何保护患者隐私、降低安全风险，又是数字疗法未来需要思考的一个问题。

二、数字疗法政策

数字疗法将疾病的治疗策略前移，从治病理念变成预防理念，符合药物经济学的要求，和国际相比，我国对数字疗法的态度相对保守，根据动脉网的统计，2010年至2020年6月30日，我国共发布了超过100条数字疗法相关的国家级和省市级政策。不过，从政策内容来看，这些政策目前主要在指导层面有所覆盖，我国数字疗法发展尚处于起步阶段。

国家食品药品监督管理总局在 2017 年 12 月公布的《移动医疗器械注册技术审查指导原则》明确了所有用于患者管理的移动医疗独立软件或软件+硬件都属于医疗器械，其监管范围和要求需要明确。无论是软件还是硬件制造商，都应根据 移动医疗器械的产品特性提交相应注册申报资料，判断指导原则中的具体内容是否适用，不适用内容应详述理由。制造商也可采用其他满足法规要求的替代方法，但应提供详尽的研究资料和验证资料。

总体来讲，数字疗法的监管框架仍旧模糊。应以什么标准去监管，依旧是众说纷纭，一些人认为，数字技术不应像新药那样必须采用循证医学的标准。因为循证医学的过程很慢，努力与数字技术的动态本质保持同步，可能会扼杀该技术的开发和交付。但也有人认为，循证的评估是基准线，不应该免除其标准，对其进行客观评估、设定开发标注是十分必要的。

三、企业布局

虽然相关监管条例尚未明确，但已经有一些公司开发了相关产品试水，目前针对脑卒中数字疗法的产品不多，国外有2款获得了FDA突破性认证的产品，其侧重点各不相同，在此我们为大家一一介绍：

①constant therapy

Constant Therapy致力于发现和开发数字疗法，其产品主要围绕语言、中枢神经进行布局，包括中风、轻度认知障碍、多发性硬化症、帕金森等。

目前已有一款产品获得了FDA的突破认证，是一款言语、语言和认知康复训练app，旨在为中风、创伤性脑损伤或学习障碍患者提供帮助。患者可在临床治疗中使用这款认知和言语疗法助手，亦可以在家随心使用。它能够根据患者进度调整内容，并能帮助患者提升其语音、语言、记忆力、阅读能力、注意力和理解能力。

2019年2月发布了首项中风后康复实践的大规模回顾性研究，该研究比较了在家中使用平板电脑数字疗法的患者和在诊所完成相同的治疗。这项研究发表在Frontiers in Neurology，分析了四年（2013-2017）期间3686名持续治疗使用者（中风后失语症患者）的数据。该研究的发现与中风后生活在美国的700万人和中风导致失语症的大约250万人有关。

在这项研究中，家庭用户和诊所用户完成了constant therapy应用程序中的功能数学，名称图片，地图阅读和听觉命令的认知和语言任务。家庭用户独立操作，而诊所用户则在临床医生的指导下工作。这项研究比较了两组的改善率，完成准确度低于60％，但准确度超过90％。

研发发现：

①与仅在诊所中进行练习的用户相比，家庭用户花费较少的时间来完成任务。虽然家庭和诊所用户需要大致相同的练习量来掌握认知和语言任务，但按需使用平板电脑进行治疗的用户平均需要六天就能完成任务，而只有门诊用户可以掌握任务的中位数为12天。

②家庭用户比诊所用户更常进行治疗。可以自行使用数字疗法的用户至少每两天在家中练习一次，而诊所用户则每五天在诊所中练习一次。

③脑卒中发作很长一段时间后使用该软件语言和认知能力仍可改善。尽管他们的中风发生在很久以前（家庭用户平均在两年前，诊所用户平均在1.6年前），但无论他们在何处练习，该研究的成千上万的人在语言和认知技能上均取得了显著进步。

④各年龄层均有改善：家庭用户的平均年龄为60岁，诊所用户的平均年龄为64岁，其中将近三分之一（29％）的用户年龄为71岁或以上，年龄最大的用户为97岁。

此外，constant therapy还可以针对患者的病情实现特定人物的个性化定制，最终使得患者的个人生活能力得到改善。

②MedRhythms

MedRhythms公司总部位于缅因州波特兰市，MedRhythms团队在利用音乐的康复技术方面拥有丰富的经验。创始人之一布莱恩·哈里斯是一名经过职业认证的音乐治疗师。曾在波士顿的斯波尔丁康复医院工作，任职期间创立了该医院的第一个神经音乐疗法项目，利用音乐来帮助患者恢复行走能力，另一位创始人欧文·麦卡锡是工程学专业出身，也曾有过创业经历。

目前，公司利用传感器、软件和音乐建立了神经干预措施。临床研究表明，音乐通过全面参与大脑活动，可以提高神经康复的效果。旨在改善患有神经损伤和神经疾病病人的生活，于2018年获得了530万美元的A轮融资。

2020年7月，MedRhythms的慢性中风突破性疗法获得了FDA的突破性疗法认证，目前正在一项全国顶级的康复医院和研究中心开展RCT，研究该设备对慢性中风行走障碍的影响。 目前尚无针对行走障碍者的中风幸存者的标准护理，MedhRhythms产品有潜力影响到这一未被满足的临床需求，除了用于治疗慢性中风行走障碍的产品外，MedRhythms还在继续扩大其产品线，以帮助遭受其他神经系统损伤和疾病影响的人们。这些重点领域包括帕金森氏病（PD），多发性硬化症（MS）等。

国外还有一些在线网站和VR设备来改善脑卒中患者的预后，但尚处于培育阶段，在此不一一列举。

数字疗法目前处于一个新的风口，相关投融资案件不胜枚举，但同脑卒中的治疗一样，我国暂且落后于国外，目前脑卒中相关手术医疗器械商品目前已经初步实现了国产替代，市场正处于培育阶段，接下来，除了进一步加强企业的硬实力，不断开发核心产品占领住可手术客户外，还要考虑需要进一步延伸自己的产业链，考虑到下游患者，从预防、治疗、康复等多方位角度充实公司的产品线，运用数字疗法帮助患者做好脑卒中后的康复工作不失为一备选项。

最后，我们针对脑卒中的数字疗法提炼出了3个观点：

1.数字疗法有望成为现有传统脑卒中康复疗法的替代或补充；

2.脑卒中的数字疗法国外已有雏形，国内尚未有企业布局，是潜在的机会点；

3.目前我国数字疗法尚在起步阶段，配套的监管框架仍旧模糊，政策有待完善，但是长期确定的是：循证医学是数字疗法发展的基石，增强循证医学证据不可少。

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