把有意思的事做得有意义,让影像为针刺疗法提供可靠辨证

西安电子科技大学10-17 15:52

近日,西安电子科技大学生命科学技术学院刘继欣教授作为第一作者,在《Neurology》发表论文“Evaluation of a Clustering Approach to Define Distinct Subgroups of Patients With Migraine to Select Electroacupuncture Treatments”。该研究揭示了偏头痛患者大脑功能异质特性,并提出了针刺治疗偏头痛适应人群的影像学标记。

《Neurology》对十几年前还在读硕士研究生的刘继欣来说,是他“发表论文刊物排行榜”上排名第1的刊物,“对那个时候的我来说,这就是‘顶刊’,是天花板一样的存在,因为更好更厉害的刊物,对当时的我来说是想都不敢想的”。

1聊出来的课题

“刚开始医生肯定不信任你,手里也没啥成果,人家凭什么信你?所以最开始就不停地去跟临床医生沟通,主动参加人家的组会,认真听他们在干什么,有什么是自己可以帮忙做的,慢慢才会建立信任,人家医生才会放心跟你一起去做一些研究”,建立信任的过程无疑是漫长而极需耐心的,但时间的积淀也为刘继欣带来了“机会”,“在跟临床医生的沟通中,我们会问这个病是怎么治的、有没有什么问题、哪些人是什么样,他们就会给你讲整个治疗过程,这个时候,就可以把他们所遇到的一些问题抽象成科研问题,形成自己的研究课题”。

什么人更适合用针刺疗法预防和治疗偏头痛,这个课题就是在和临床医生的聊天中产生的。

“当时医生说,偏头痛女性的发病率是男性的4倍,我就很好奇为什么女性发病率这么高,他说是遗传的问题,我就想,那相同的严重程度,是不是男性和女性的中枢神经系统会存在差异,治疗后的效果也有不同”,临床医生忽视的细节却让刘继欣觉得很有“意思”

无先兆偏头痛是临床最常见的原发性头疼类型,这类头痛属于功能性疾病,即器官组织本身没有实质性损伤,但存在神经调节紊乱,从而引起功能的异常。临床以发作中到重度、具有周期性、搏动样头疼为主要表现,除此之外患者在偏头痛发作中常常伴随有畏光、畏声、恶心、呕吐、情绪异常等生理和情感相关的不良应激反映。患者头疼表现因人而异,中枢神经系统异常各不相同。针刺作为一种绿色疗法,在临床治疗偏头痛中具有独特的功效,但在偏头痛预防和治疗中针刺疗效存在较大个体差异。

“我们就是想看一下,假如同时有ABC三种治疗方案,在医生没有任何先验决策的时候,引入我们这一套观测进来,能否以人工智能的方式告诉你,对这一类人群大概率采用A治疗可能更有效”,团队始终围绕如何能够通过影像来提高诊疗的先验辨证,从而提高患者的治疗效率开展工作。

这并不是团队第一次跟临床医生“聊出课题”。

在与治疗儿童白血病的临床医生聊天时,团队得知白血病患儿会在正式治疗开始前进行15天的先导治疗,但在这个阶段,不少患儿会不同程度地感染肺炎,感染程度不同,需要使用的药物也不尽相同,价格也有明显差异。刘继欣便想,“有没有什么办法可以在先导治疗前期就能预判哪些患儿会有感染何种程度肺炎的风险,从而合理使用对应药效的药物进行预防?”通过对住院治疗患儿先导治疗阶段大量检测数据的整理和分析,团队成功发现患儿某几项检测指征与感染肺炎程度的相关性,为临床用药提供了有效预判和支撑。

2借”来的研究方法

什么样的偏头痛患者群适合针刺?如何根据患者头疼表现确定对应治疗方案?

应用于肿瘤治疗的分级诊疗概念被团队引用到研究中对患者进行分类,作针刺适应人群筛选,是该项研究的创新点之一。

为采集影像数据,刘继欣选用了磁共振辅助研究,纳入两个影像数据集,数据集1中患者97人,健康77人,数据集2中患者33人,健康23人。

基于大脑功能磁共振图像、临床症状评分,数据集1中的患者被分为两个亚组,并在影像学上表现出大脑功能连接模式的显著不同。与健康人群对比,亚组1患者表现出了较高的大脑功能连接强度,即某一区域被激活时另一区域明显呈现出正向同步的连接,主要体现在枕叶皮质、颞叶皮质、楔叶、眶额皮质和岛叶;亚组2患者表现出了较低的大脑功能连接强度,主要体现在大脑丘脑、海马、纹状体。同时,对比不同亚组临床测量分数,亚组1患者表现出了较低的头痛频率,但表现出了较高的抑郁分数;亚组2患者表现出了较高的头痛频率,但表现出了较低的抑郁分数。

不同亚组患者大脑功能连接度异常研究结果

4周观测、8周治疗、4周跟踪评估,较长的周期让不少患者退出了研究测试,“4-8-4的周期是我们参考了之前很多研究,并且考虑到针刺的平均起效时间来定的,对患者来说,这个周期可能有些长”,最终,在数据集1、2中,仅有58例患者接受了针刺治疗。即便样本数量较少,刘继欣也发现了明显的影像学特征。

按照针刺后头疼频率下降50%为针刺干预有效阈值,58例患者中有效人群17例,无效人群41例,针刺响应率为29.3%。按照聚类结果,58例患者中有33例患者被分配到了亚组1中,针刺响应率为18%;有25例患者被分配到了亚组2中,针刺响应率为44%。相比亚组1患者,针刺治疗对亚组2患者更有效。当使用针刺治疗前影像对针刺疗效预测时,其预测AUC为0.63、准确率为0.72;当添加患者亚组标签作为预测特征时,预测AUC和准确率分别提高到0.81和0.83。

不同亚组患者针刺响应率表现

“通过这个研究,对我们以后都有一个提示,就是有些疾病还是需要看一下脑特征,中枢异常这一块儿应该要考虑进去”,目前这项研究还只是影像学特征,团队打算继续研究下去,“我们的研究结果不仅提供了定义影像亚型人群的计算策略,更好地理解不同偏头痛分型的病理生理学机制,同时有助于设计更好的基于影像学特征的针刺个体化治疗方案,促进针刺治疗偏头痛机制研究的进一步发展”。

3成为一个打伞种树的人

坚持,是刘继欣提到最多的一个词。

还是学生时,刘继欣在导师的指导和学长的帮助下探索前行。如今,没有了在前面遮风挡雨的人,刘继欣逐渐成长为一个为别人打伞种树的人,带着学生们在这个领域继续坚持。

今年博士三年级的王晨曦已是刘继欣团队里能够独挑大梁的学姐,但她也有着和导师相似的“外行入门”的经历。本科学习通信工程专业的王晨曦在刚进入团队攻读硕士研究生时,听不懂大家在组会上讨论的内容、看不懂相关研究资料都是常有的事情,但生性要强的她靠着坚持不懈的努力和踏实勤奋的刻苦把这些硬骨头啃了下来。

“导师特别好,很多项目都是他先在前面趟,把很多事情联系好了之后我们再去做具体的一些数据,就少了很多阻碍,而且导师特别有耐心”,在王晨曦第一次撰写论文时,她对材料难以取舍和把控,“第一次写论文,就想把各种自己觉得好的东西放进去,反而变得没有重点,越想写好就越觉得难写好,当时老师真是手把手教,一字一句给我改,告诉我为什么这一句要放在这个地方、这个资料应该用来支撑这个观点,最后稿子投出之后顺利地被录用了”。

2022年,王晨曦带着4个本科生做起了“经皮耳迷走神经电刺激治疗痛经”的课题,这是一次用耳甲治疗痛经的探索性研究,通过刺激耳甲学位激活迷走神经,从而达到抑制经期疼痛的作用。半年过去了,通过对当时进组的60人的回访,抑制作用依旧有效。

“这是我自己带着4个本科生一起做完的,从最初的招募被试者到收集数据、分析数据,再到最后出结果,看着她们的进步我是从心底里为她们高兴”,作为学姐,王晨曦也锻炼出了带团队的能力,团队成员的成长让她找到了很强的情感连接,成果的有效性更是让她获得了满满的成就感,“招募的时候加QQ群的学生数出乎我的意料,前段时间回访的时候大家都说效果很好,特别感谢我们有效降低了经期痛感,这让我真切地感受到做一些为别人好的事情时候的幸福感”。

“要保持一个积极向上的态度,不断地去学习,做一些理论的储备,同时多去跟临床医生交流,当你把这些积累到一定程度,你的研究成果就是自然而然的事情”,12年,刘继欣和他的团队始终坚守在自己的领域,目标明确、不断向前,凭着一股子坚持把有意思的事情做得更有意义。

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