
编者按:
脑卒中是一种常见的脑血管疾病,具有高发病率、高致残率和高死亡率的特点,其中急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke,AIS)占脑卒中的60%~80%。已经发表的多项大型临床研究结果证实,对于合理筛选的急性大血管闭塞性缺血性卒中(AIS-LVO)患者,早期血管内治疗可带来显著的临床获益。但是,相关治疗的关键,却不仅取决于特定技术技巧或设备器械的应用,更取决于规范化的流程管理,如《中国急性缺血性卒中早期血管内介入诊疗指南2022》,就将后者放在了尤为优先的位置。
【“伙”急“伙”聊】栏目,邀请福建医科大学附属协和医院脑血管病科主任陈文伙教授,每期聚焦急诊取栓相关的国际前沿研究成果——尤其是相关流程、规范和管理的革新优化或深度洞察,以导读和解读的形式,将国际前沿与本土实践相结合,以期对急诊取栓相关规范化管理的创新发展提供借鉴。
本期关注:实时人工智能软件辅助AIS机械取栓治疗的全球初步经验

最近,多项报告探讨了实时人工智能(AI)在辅助颈动脉支架置入术、脑动脉瘤弹簧圈栓塞术、液体栓塞术等择期神经血管内手术方面的应用。最新的AI深度学习进展也在推动神经血管内手术方面展现出潜力,目前已被用于自动检测血管穿孔、动脉瘤位置、血管闭塞情况,以及对脑血管造影进行脑梗死溶栓分级(TICI)评分分类。利用深度学习在透视图像上诊断冠状动脉狭窄也具有较高的准确性。
Neuro-Vascular Assist是一款由日本iMed Technologies研发的通过分析血管造影图像辅助神经血管手术复杂操作的新型实时AI深度学习支持软件,目前已在日本获批用于医疗领域。该系统能够在双平面透视图像上实时追踪多种器械,并对可能存在问题的器械移动情况立即发出警报。
2024年6月,Neuro-Vascular Assist辅助脑动脉瘤弹簧圈栓塞术(doi:10.1136/jnis-2024-021873)和液体栓塞术(doi:10.1136/jnis-2024-022001)的首次人体研究结果先后发表在《JNIS》上,共同凸显出该软件所具有的较高提醒准确性、安全性以及潜在的临床实用性。然而,尽管Neuro-Vascular Assist已在多类择期血管内手术中被证明有效,但其在急性缺血性卒中(AIS)机械取栓急诊手术中的应用尚未得到探索。
为此,日本昭和大学医院神经外科Tohru Mizutani教授等人开拓性地将Neuro-Vascular Assist实时AI辅助系统用于AIS取栓治疗,并特别关注该系统在提示导引导管意外移出透视成像视野区方面的临床实用性,以及系统提示对即时纠正导引导管位置的作用。据悉,这是实时AI系统用于AIS取栓的首项经验之一,相关回顾性分析结果于2025年2月发表在《American Journal of Neuroradiology》(IF:3.1/Q1)上。

研究共纳入16例发病6至24小时并接受取栓的连续AIS患者(5例为女性),平均年龄为78.6岁。其中,大脑中动脉M1段闭塞6例,颈内动脉闭塞5例,大脑中动脉M2段闭塞3例,大脑前动脉A2段闭塞1例,基底动脉闭塞1例。所有手术均在局部麻醉下经股动脉入路进行,共10名神经血管内医生参与(平均工作年限5.7年)。
术中,Neuro-Vascular Assist系统处理并分析来自血管造影系统的正位和侧位成像数据,并将处理后的图像传输至血管造影室的显示器上。系统可自动检测并追踪器械位置,通过显示器上的视觉提示和听觉信号发出关于器械移动的提醒。提示包括3种类型:“GC out of view”(导引导管超出视野区)、“Guidewire out of view”(导丝超出视野区)和“Device entry”(器械进入)。
器械移动和临床实用性提示示例。A. 一例左侧大脑中动脉闭塞,导引导管(红色箭头)以矩形标注并实时追踪,抽吸导管也以矩形标注,导丝以三角形标注。B. 导引导管向下移至视野外时,系统发出语音和视图(黄色虚线)提示。C. 提示10秒内,术者重新将导引导管移至视野内(红色箭头),表明AI提示在临床上有一定的作用。
总体而言,作为首次报道局部麻醉下利用实时AI辅助AIS机械取栓治疗的研究之一,其结果初步表明Neuro-Vascular Assist在辅助AIS取栓时运行良好,准确性和安全性达标,且能有效协助术者操作。
应该看到,AI在AIS急诊血管内治疗中的应用正在迅速发展,已在多个关键环节发挥重要作用,主要涉及:
1、术前的影像评估,快速提高对大血管的识别及血管内治疗的决策,优化了术前的流程。
2、术中的应用,就像Neuro-Vascular Assist实时AI辅助系统用于AIS取栓治疗,在提示器械意外移出透视成像视野区方面的临床实用性,以及系统提示对即时纠正导引导管位置所发挥重要的作用;未来可能术前的影像进一步融合到术中,以实时指导手术策略,提高手术的效率及安全性。
3、术后的影像评估,从而为患者预后判断提供支持。
总之在未来,AI将更加深入AIS救治领域,特别是在中国这样人口众多、医疗水平不均的卒中发病大国,AI对于基层医院的AIS急诊血管内治疗将发挥更重要的作用。

陈文伙 主任医师
福建医科大学附属协和医院脑血管病科
主任医师、副教授,硕士研究生导师,福建医科大学附属协和医院脑血管病科主任。
2008年在北京宣武医院神经介入中心进修神经介入1年。
目前担任中国医师协会神经介入分会常务委员、中国卒中学会神经介入分会委员、中国研究型医院学会介入神经病学专业委员会委员、福建省医学会神经病学分会委员、福建省神经病学学会介入学组副组长、发表论文20余篇,其中以第一作者或通讯作者发表SCI 12篇。
Hirose E, Matsuda Y, Takano S, Aiura R, Kono K, Mizutani T. World's first real-time artificial intelligence-assisted mechanical thrombectomy for acute ischemic stroke. AJNR Am J Neuroradiol. Published online February 17, 2025. doi:10.3174/ajnr.A8704
研究结果显示,Neuro-Vascular Assist在所有AIS患者的取栓治疗中均正常运行,未观察到因软件提示而引发的不良事件或围手术期并发症。由于系统的提示功能自动启动,无需手动操作,所以研究人员也未观察到系统相关的手术时间增加。
准确性方面,16例患者的治疗中共发出130次“GC out of view”提示,平均每台手术发出8.1次“GC out of view”提示(包括真/假阳性提示)、7.9次真阳性提示、0.3次假阳性提示和0.1次假阴性提示。总体精确率和召回率分别为96.9%和99.2%。
取栓及其他类型手术的AI评估情况
有效性方面,16例AIS治疗中共发出126次“GC out of view”真阳性提示,其中45次因患者头部移动引起。在其余81次非头部移动触发的真阳性提示中,有45次导引导管在正、侧位成像中均消失,其中25次导引导管在提示后10秒内回到视野范围。基于此,在所有126次真阳性提示中,25次(20%)被判定为具有临床实用性。

患者头部移动触发提示的示例
除此之外,研究人员还详细分析了触发错误提示的原因。在4次假阳性提示中,2次是因为系统误将种植牙识别为导引导管;1次是因为减影图像轻微偏差,导致系统误将暗噪声判断为导引导管尖端,并在噪声消失时触发提示;1次是因为抽吸导管向前推进时系统追踪丢失。所有治疗中仅出现1次假阴性提示,原因是患者头部移动导致系统未识别出导引导管。
由于非资深的年轻医生亦可开展AIS机械取栓治疗,因此AI辅助就可能发挥更大作用。这类手术通常情况紧急,往往在诸如深夜、单人操作且人手不足等艰难条件下开展,术者可能会疲劳、难以集中注意力,从而增加术中失察的风险。在此情形下,AI提示显得尤为重要。
这项研究的一个特别之处是手术在急诊局部麻醉的条件下开展,患者的移动会造成图像噪声。尽管如此,该AI系统的准确性和潜在临床价值仍与在择期手术中的表现相当。此外,穿刺至再通(P2R)时间是影响AIS机械取栓疗效的关键因素,但这项研究难以确定具有临床价值的提示和其他提示是否会缩短或延长P2R时间。而且,研究还应考虑术者的经验水平,因为AI的影响可能因术者的专业程度而异。因此,应开展更大样本量的研究,以准确评估AI对P2R时间的影响,以及这种影响如何因术者专业水平不同而变化。



声明:脑医汇旗下神外资讯、神介资讯、脑医咨询、Ai Brain 所发表内容之知识产权为脑医汇及主办方、原作者等相关权利人所有。