ICU的计算技术:神经同步预测昏迷后的预后
重症监护室的昏迷患者，例如心脏骤停后，多年来一直是研究项目的目标。其中一个关键问题是如何预测昏迷后的结果。目前的方法通常基于脑电图(EEG)模式的定性评估。它们相对缓慢、耗时，并依赖于先进的临床专业知识。此外，它们还取决于所涉专家的个人差异。鉴于这一问题的重要性和频率，世界各地正在研究涉及计算机科学和人工智能的新方法。在这项研究中，研究小组重点研究了昏迷开始后第一天大脑是如何处理声音的。他们使用计算工具用定量方法检查了神经同步性和神经复杂性的测量。
声音处理中的神经同步是关键
该研究包括两组:67名心脏骤停后昏迷的患者和13名健康对照组。一连串纯净的声音响起大脑反应被记录在脑电图信号中。研究发现，神经同步性可以预测昏迷后的良好预后。第一作者Sigurd Lerkerød Alnes解释说，他们“在两个不同的患者队列中发现，在昏迷中幸存下来的患者在第一天对声音的反应中比那些没有昏迷的患者具有更高的神经同步性。事实上，幸存者的神经同步性与健康和有意识的对照组处于难以区分的水平。”
新方法
如果在未来更大规模的研究中证实了本文中提出的初步发现，新方法将在临床实施中提供一系列优势:(a)它依赖于20分钟的脑电图记录，在ICU的床边进行;(b)它适用于昏迷的早期数据(第一天)，并提供三个月后的预后;(c)它依赖于计算工具，量化脑电图对这些声音的反应的神经同步性，并提供快速和公正的预后信息。
令人惊讶的神经复杂性
根据文献，在没有意识的情况下，神经活动的复杂性有望降低。随着意识的丧失，大脑的神经处理失去了信息内容，从而降低了其活动的复杂性。这项研究只在幸存者组中发现了这种效应。在非幸存者组中，复杂性在一个巨大的范围内，部分低于部分高于健康和有意识的对照组的复杂性值。Athina Tzovara教授解释说，他们“专注于一个特定的失去意识的病例——发病后的第一天昏迷．这是在患者遭受全身性缺血的几个小时后，他们的电生理和新陈代谢正在发生巨大的变化。他们的大脑反应缺乏结构，导致更多自发的或“嘈杂”的神经元放电，这可能导致更大的复杂性，或脑电图信号中的神经噪音。”
下一步和未来的临床应用
这项研究的结果是令人鼓舞的，并呼吁在更多的医疗中心进行更大规模的进一步调查。为了进一步研究，研究小组希望与更大的患者群体合作。Athina Tzovara教授概述了接下来的步骤:“我们的团队位于神经病学系的跨学科平台NeuroTec和伯尔尼大学计算机科学研究所之间。我们的工作加强了这样一种观点，即计算方法可以引入临床常规，以协助临床决策。我们需要在更大的患者群体和多家医院中验证这些发现，然后才能想象它们在ICU中的应用。”
这项研究发表在科学杂志．
进一步探索
