脑科被认为是人类科学最后的前沿。虽然大脑实体只栖居于人类不大的脑袋内，但是研究大脑并不比研究浩瀚的宇宙简单。
在很多人还仅仅把脑科学视为科研桂冠上难以企及的明珠时，已经有几十亿美金的资金流入脑科学研究领域，这些押注者不是别人，而是各国政府。
自2013年美国开启脑计划以来，美国、欧盟、日本、澳大利亚、韩国等国家和地区相继推出了各自的脑科学研究计划，脑科学与类脑研究已成为当前国际科技前沿的热点领域，被各国视为未来新的经济增长点和引领新科技的变革引擎。
面对脑科学研究，我们究竟处于黎明前的黑暗还是刚刚踏入永夜，一切还不得而知。但至少有一点是光明的， 目前用于大脑研究的技术正在模糊传统的学科边界，人工智能、云计算、大数据等计算机学正在与生物学结合探索大脑，这些新变量的加入或许能为我们带来新发现。
脑科学的大厦尚未建成，在落实大厦基座方面，我们需要更基础的脑科学理论。这也和我国脑计划的重点相符。2019年前后，经过长达五年多时间的酝酿，中国在科学界形成“一体两翼”脑计划研究方向的基础共识。中国脑计划“一体两翼”关注“脑科学的基本问题；脑疾病的诊断治疗；脑启发的人工智能”。
“一体”即“认知脑”，关注和理解人类大脑的认知功能是怎么来的。核心是认知脑区结构和功能神经网络的实质，尝试阐明大脑如何工作。两翼，则指向“保护脑”和“创造脑”两大主攻方向。
中国脑计划的巨大价值在于其在未来五到十年的持续实施，会全力推动人工智能与脑科学的深度融合发展，其研究成果，将会极大的促进类脑人工智能技术的发展，这一领域的研究突破，将引领新一轮的科技革命。
据世界卫生组织的统计，包括阿尔茨海默、帕金森、癫痫、精神分裂、抑郁症在内的各种神经类和精神类疾病在内的脑相关疾病，是所有疾病里社会负担最大的疾病，占到28%以上，并已超过心血管、癌症，成为影响人类生存质量的首要疾病。
与阿尔茨海默、帕金森等退行性功能神经疾病以及抑郁症等精神疾病不同，在众多脑部疾病当中，癫痫是一个跨种族、年龄与性别，贯穿个体全生命周期的脑部慢性疾病。
正是由于癫痫发作特性所形成的对特定脑区短暂的功能剥夺，使人类能透过癫痫发作，借助某些特定手段（如SEEG脑电极）有效记录癫痫发作期间，异常脑电在大脑神经网络中的传导路径，以及特定脑区功能丧失前后的特征对比，癫痫每一次的发作，无疑都对人类“认知大脑”提供了极其宝贵的“深空信息”。
世界卫生组织的报告《癫痫：公共卫生的当务之急》中指出癫痫是世界最常见的慢性神经系统疾病之一，影响全世界各个年龄约5500万人，癫痫对国家、社会、医疗系统、病人家庭与病人来说都是长期而巨大的负担。
尽管抗癫痫药物的数量在过去20年里大幅增加，但约有三分之一的患者仍然对药物治疗产生抗药性。虽然外科手术的效果有所改善，一半以上的手术患者长期免于癫痫发作，但仍只有一小部分耐药患者接受了癫痫手术。
而现有的诊疗流程不能达到的裂缝，正是AI介入生长探索脑电研究的土壤。
我们可以把AI渗透癫痫诊疗环节分为三个阶段：初次诊断、用药监测和预警和难治性癫痫诊疗
>>>>1、初次诊断和累计确诊
在初次诊断和累计确诊阶段，从癫痫首次异常发作的初次诊断到最终确诊，脑电图（EEG）检查是癫痫诊断的常规步骤。一般来说，通过脑电图检查，80%左右的癫痫病人发作间歇期均有脑电图异常，只有5%-20%的癫痫病人发作间歇期脑电图可表现正常。
>>>>临床困局1：诊断与分流困局
该阶段面临的最大困局，是人工诊疗资源的缺乏。我国脑电师资源紧缺。由于脑电设备、算法和人才的限制，癫痫的诊疗工作受到诸多限制。同时，由于有丰富诊断经验的脑电图师与神内临床医生多集中在重点癫痫中心，加之患者及患者家庭基于对癫痫初始发作的未知与恐慌，多数患者集中涌向各省市三甲医院，导致病患无法有效分流，同时大量疑似癫痫病患与初发癫痫病患的准确诊断和有效区分成为临床突出难题。
>>>>临床困局2：需求与供给困局。
从临床经验看，初次就诊并最终确诊的癫痫病患人数约占总就诊病患人数的20%左右，以中国每年新增40万的癫痫病患为基数计算，每年仅涉及初诊EEG监测的总人数就接近200万左右，还要加上已确诊累计的近1000万癫痫病患。
从现有癫痫EEG脑电AI诊断的企业布局来看，它们都并非专注于癫痫诊疗，而是看中了癫痫诊疗背后的脑电研究价值。诚然，EEG脑电监测对于脑电研究有着巨大价值，但目前要实现有效利用还需要解决众多挑战。
EEG脑电监测手段的出现已有悠久历史，全球各大顶级学府均已深度介入无创监测的研究，但因头皮脑电监测数据信噪比差，有效特征数据解耦困难，且受制于监测环境及个体特性等多重制约，导致脑科学界可从其中进一步挖掘更深入认知数据的难度异常巨大。
>>>>2、用药监测与预警成为AI+癫痫第二赛道
AI能够以其高效处理复杂数据的特点缓解癫痫初次诊疗的供需难题。让更多患者可以获得药物诊疗，但随之而来的是确诊后的神经药物常规治疗的耐药性困局。
>>>>临床困局1：耐药性困局
在癫痫的治疗中，各类癫痫药物治疗是主流治疗方式。癫痫病患在服药控制期间，需要不定期及定期接受常规脑电监测，以跟踪评估治疗效果及耐药性。该部分耐药病患多数会成为难治性癫痫群体（难治性癫痫一般指，使用两种及以上抗癫痫类药物仍无法有效控制癫痫发作）。
>>>>临床困局2：癫痫看护与发作预测困局
大量癫痫病患的存在，给国家、社会、家庭，个体均带来了巨大的负担，特别是癫痫病患本身，因发作的突发和随机性，承受着巨大的心理压力，不少癫痫病患也因此丧失独立生活能力，部分癫痫病患融入社会的迫切心理，也让许多癫痫病患主观上隐匿患病史，更是给社会及家庭带来无限隐患。
>>>>3、基于SEEG手术方式的难治性癫痫诊断与治疗
以下这张诊断治疗周期图，也能体现难治性癫痫诊断环节的重要性：
从图中可以明确，SEEG手术术后的侦测周期是最为耗时的环节。同时，我们还可以预见，随着神外手术机器人、关键临床器械功能迭代（如SEEG电极3.0T磁共振兼容）、SEEG脑电图AI辅助决策等产品和技术的推广，难治性癫痫诊疗效率将从各个环节得到提升，未来国内SEEG手术数量将会快速扩增。
在中国，基于治疗目的的癫痫外科手术，也在过去5年得到飞速发展。作为快速提升手术效率的神外机器人，在过去两年里也处于快速商业化的阶段。除国际知名品牌ROSA神外机器人以外，国内包括华科精准、睿米、华志微创等一批具有自主知识产权的神外机器人，也在过去两年里批量投放临床使用，据不完全统计，截至2019年底，以上神外手术机器人厂商，在国内累计投放设备数已超过150台。
在与脑科学领域内一些专家交流过程中，我们关注到，难治性癫痫在诊断与治疗过程中，利用SEEG深脑电极，能获得大规模稀缺的深部脑电数据，近年来，全球众多顶级科研机构开始借助这些珍贵信息，形成对大脑的更为全局的认知，我们尝试以中国脑计划“一体两翼”的视角，用下面这张图展示SEEG深部脑电对认知脑、保护脑以及创造脑所起到的重要作用：
我们也将持续关注脑科学领域的进展，追踪脑科学领域突破，作为打开人脑黑盒的一把钥匙，SEEG手术在国内开展情况如何，深脑数据如何能带来癫痫领域跨时代的变化，动脉网将持续关注报道。随着深度学习、人工智能和带来了新的数据搜集和处理工具，我们希望SEEG深脑数据能够推动癫痫领域诊疗技术前进和进一步探索脑电世界，或许神经科学领域取得实质性突破就在不远的未来。
来源：动脉网
