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人工智能走进癫痫管理:它正在改变什么,又不能替代什么?

人工智能走进癫痫管理:它正在改变什么,又不能替代什么?

对癫痫患者而言,疾病管理从来不是一次诊断、一张处方就能画上句号的事,而是一段长期而复杂的过程:发作是否得到控制、治疗方案是否适合个体、生活是否能够逐步回到稳定轨道,每一项都牵动着患者与家庭的心。

近年来,人工智能逐渐走进癫痫管理的多个关键环节。这些变化正在重塑部分临床实践,也引发了新的思考。爱的发制药,作为一家长期关注癫痫,尤其癫痫罕见病诊疗进展的企业,本篇文章想跟你聊一下:人工智能究竟改变了什么?它又在哪些方面仍然无法替代医学本身?

一、人工智能,作为“第二双眼睛” ,看清病灶

在难治性癫痫术前评估中,结构 MRI(磁共振成像)在病灶定位、切除范围判断以及功能区保护中发挥着重要作用。但一些关键病变,如局灶性皮质发育不良(FCD),在常规 MRI 中并不容易被识别,其诊断高度依赖影像科医生的经验。1

研究显示,基于多项 MRI 特征构建的机器学习模型,可辅助提高 FCD 的检出率。在一项2018年的多中心研究中,这类算法在金标准数据集中的灵敏度可达到 85%,为传统影像评估提供了有价值的补充。2

在手术规划阶段,结合 MRI 数据与人工智能算法构建的“虚拟大脑”模型,还可用于模拟癫痫发作网络,辅助个体化术前决策。这类模型在癫痫发作区定位上的表现,与传统无模型算法相当,同时提供了更具个体大脑结构模型及模拟平台。1

此外,人工智能还被用于 MRI 的自动分割与体积分析,帮助简化术前颅内电极定位流程,支持手术中更快速、精准的操作。1

二、人工智能让“看脑电”不再完全依赖经验

脑电图是癫痫诊断和评估中最常用的工具之一。人工分析结果在很大程度上取决于分析者的专业水平。但在临床实践中,长时间脑电记录的人工判读效率有限。为了实现更客观、快速的分析,人工智能逐渐被引入脑电图诊断中。1

自早期将脑电信号进行数学建模和量化分析以来,基于机器学习和深度学习的脑电图分析方法不断发展。比如ACHARY等人的卷积神经网络算法模型可用于检测癫痫发作并鉴别发作类型,其准确率、灵敏度和特异度分别达89%、90%和95%。3

此外,也有研究显示,基于脑电特征的机器学习算法,可在颅内脑电记录中识别癫痫发作区,准确率可超过 90%。4这些结果提示,人工智能正在成为脑电分析中的重要辅助工具。1

三、提前预警,而非预言:AI 如何“看见”发作风险

癫痫的反复发作和不可预测性,严重着影响患者生活质量。因此,对癫痫发作的预测至关重要。

例如,卷积神经网络被用于脑电数据分析,实现了发作前期与发作期的自动区分。还有研究借助深度学习技术解析癫痫发作脑电图,研发出的预测系统平均灵敏度达到 69%,并探索了在低功耗芯片上运行预测算法的可能性,为可穿戴预测设备提供了概念验证。5

需要注意的是,当前的发作预测并非具体发作时刻的精确预言,而是高风险时间段的预警,但这一突破已为患者争取到宝贵的预警与应对窗口。

四、数据辅助决策:人工智能与抗癫痫药物选择

目前,癫痫治疗仍以药物治疗为主。在现实诊疗中,药物选择往往依赖专家共识与反复试验。但由于个体差异,一部分患者难以在早期获得理想疗效。1

据HAKEEM等人的研究,基于多国、多队列患者数据构建的深度学习模型,可预测初次抗癫痫药物治疗1年内的癫痫控制效果,研究表明该模型具有良好的抗癫痫药物反应的预测能力,提示人工智能可应用于抗癫痫药物反应的预测,从而辅助专家共识决策共同进行癫痫临床药物的选择。6

五、从医院到日常:可穿戴设备延伸管理边界

可穿戴设备凭借其持续监测和多参数采集能力,逐渐成为癫痫管理的重要补充工具。

目前,国内外已研发出多款用于癫痫的可穿戴设备,相关研究充分验证了其在发作诊断中的临床应用价值。如:可穿戴脑电图设备可有效预测癫痫发作;基于加速度信号和皮电活动数据的腕带设备,在诊断惊厥发作时展现出高灵敏度、低虚警率的优势;可穿戴表面肌电仪实时检测全身性强直 – 阵挛发作的灵敏度>90%,且延迟控制在 30 秒内,性能完全满足患者需求。7

此外,可穿戴设备还被用于长期健康管理,如用药提醒、生活方式管理和发作前驱行为识别,帮助患者更好地参与自我管理。同时也给可穿戴设备开发者、使用者、监管者提出了挑战,如可穿戴设备的安全及隐私、数据库及算法、接受程度,均亟待解决。2

结语|敬畏医学边界,技术为希望而来

人工智能正悄然改变癫痫管理的多个环节:让诊断更精准精细,让发作预测更贴近临床现实,也让用药决策拥有了更多科学参考维度。但我们也需清醒认识到,这项技术的发展仍离不开高质量临床数据的支撑,仍无法替代医者积淀的宝贵临床经验,更难以完全涵盖患者真实生活的复杂场景。

新技术带来的,从来不是一劳永逸的终极答案,而是让诊疗过程被优化的可能性。面向癫痫这一需要长期守护的疾病,爱的发制药将持续追踪前沿科学进展,并相信在技术迭代与临床实践的双向奔赴中,终将为癫痫患者与家庭,铺就一条更安心、更有希望的长期管理之路。

参考资料:
1.唐雨珊,李蕃,尚伟. 人工智能在癫痫精准诊疗中的应用[J]. 精准医学杂志, 2025, 40(5): 465-468.
2.SPITZER H, RIPART M, WHITAKER K, et al. Interpretable surface-based detection of focal cortical dysplasias: A Multi-centre Epilepsy Lesion Detection study[J]. Brain, 2022, 145(11): 3859-3871
3.ACHARYA U R, OH SL, HAGIWARA Y, et al. Deep convolutional neural network for the automated detection and diagnosis of seizure using EEG signals[J]. Comput Biol Med, 2018, 100: 270-278.
4.BALAJI S S, PARHI K K. Seizure onset zone (SOZ) identification using effective brain connectivity of epileptogenic networks[J]. J Neural Eng, 2024, 21(3): doi: 1088/1741-2552/ad5938.
5.KIRAL-KORNEK I, ROY S, NURSE E, et al. Epileptic seizure prediction using big data and deep learning: Toward a mobile system[J]. EBioMedicine, 2018, 27: 103-111.
6.HAKEEM H, FENG W, CHEN Z B, et al. Development and validation of a deep learning model for predicting treatment response in patients with newly diagnosed epilepsy[J]. JAMA Neurol, 2022, 79(10): 986-996.
7.彭钰娟,师文,韩琳,边梅,汪静容. 可穿戴设备在癫痫患者诊疗管理中的应用进展[J]. 实用心脑肺血管病杂志, 2024, 32(5): 137-139.