Ceribell 成功的秘诀:非侵入式脑机接口设计的三大要素

文摘   2024-10-19 20:35   日本  

导读Ceribell 作为一家致力于革新急性护理中癫痫发作管理的脑机接口EEG科技公司,其成功的关键在于其产品设计精准地满足了用户需求。本文将从非侵入式脑机接口设计的三个维度:算法的稳定性、硬件的可靠性以及外观的实用性,阐述 Ceribell 如何在这三个方面取得突破,最终获得市场认可。

针对Ceribell(https://ceribell.com/product/clarity/) 成功以及是少有脑机接口公司上市的情况,基于我们之前的文章提炼出来的三个设计法则(你好2024:未来非侵脑机接口产品盘点),这篇文章具体介绍了Ceribell 的产品以及技术特点:


  • 算法的稳定性:精准捕捉 EEG 生物标志物

Ceribell 的 Clarity AI 算法主要在识别与 癫痫持续状态 相关的特定脑电图 (EEG) 信号方面取得了突破。这个赛道选的非常好,因为现有EEG在医疗上的唯一应用就是动态脑电图,简单的说癫痫的EEG biomarker大家都已经认同。而市面上一些其他脑机接口公司选择的赛道并没有非常清晰的EEG biomarkers. Clarity 算法经过数千份由癫痫专家注释的脑电图数据训,能够持续解读患者的 EEG 波形,并显示关于癫痫发作活动的实时见解。

具体来说,Clarity 算法的突破体现在以下几个方面:

  • 床边自动检测疑似癫痫持续状态:Clarity 算法是首个获得 FDA 批准的能够在床边自动检测疑似癫痫持续状态的算法,并可提供即时警报,提醒医护人员及时干预。

  • 持续监测癫痫发作负荷:Clarity 算法每 10 秒钟解释所有 EEG 通道的数据,提供癫痫发作负荷的估计值。癫痫发作负荷是指在之前 5 分钟窗口内检测到的癫痫发作活动的量。 长时间的癫痫发作,例如癫痫持续状态,会导致不良的神经系统后果,表现为较高的癫痫发作负荷。 通过持续监测癫痫发作负荷,Clarity 算法可以帮助医生实时了解患者的病情变化,并及时调整治疗方案。

  • 高准确度和特异性:研究表明,Clarity 算法在检测非惊厥性癫痫持续状态方面具有 95% 的敏感性和 97% 的特异性。 这意味着该算法能够准确识别出大多数非惊厥性癫痫持续状态病例,同时也能有效排除没有癫痫持续状态的病例。

  • 诊断电图上的癫痫持续状态: Clarity 算法是第一个也是唯一一个获得 510(k) 许可用于诊断电图上癫痫持续状态的设备。 这表明该算法已经过严格的测试和验证,其诊断结果具有高度的可靠性。

总的来说,Ceribell 的 Clarity AI 算法在识别与癫痫持续状态相关的特定脑电图信号方面取得了重大突破,特别是在非惊厥性癫痫持续状态的自动检测、癫痫发作负荷的持续监测以及诊断的准确性方面。这些突破性进展使得 Ceribell 成为脑电图监测和癫痫管理领域的领导者,并为急性护理领域带来了革命性的改变。


  • 硬件的可靠性:稳定提取高质量信号

Ceribell 系统的硬件设计同样出色,其便携性和快速部署能力确保了在急性护理环境下能够稳定提取高质量的 EEG 信号。Ceribell 硬件的优势包括:

快速设置:Ceribell 系统可在几分钟内完成设置,并且只需极少的培训

信号质量媲美传统 EEG:研究表明,Ceribell 系统提供的信号质量与传统 EEG 系统相当

实时数据流传输:Ceribell 系统可以将 EEG 数据实时传输到基于云端的门户网站,使医生能够随时随地查看数据

便携性和易用性:Ceribell 系统的设计轻巧便携,易于在床边使用,并且操作界面直观,即使没有 EEG 背景的人员也可以使用


图一:Ceribell产品图。


  • 外观的实用性:符合用户期望

Ceribell 系统的外观设计充分考虑了急性护理环境下医护人员的需求,注重实用性和效率。Ceribell 系统在外观设计方面的亮点包括:

● 简洁易用:系统界面简洁易懂,操作方便,即使没有 EEG 专业背景的医护人员也能快速上手。

● 远程访问:基于云端的 EEG 门户网站 (EEG Portal) 允许医生远程实时查看 EEG 数据,并提供预先注释的 EEG 见解,提高了工作效率。

● 移动端体验:EEG Portal 支持移动设备访问,医生可以随时随地查看完整的 EEG 数据。

图二:远程数据查看及可视化。

  • Ceribell的EEG系统对临床管理的影响

Ceribell 的 EEG 系统,特别是其 Clarity AI 算法,对临床管理产生了多方面的影响:

1. 缩短诊断时间,提高诊断准确性:传统 EEG 诊断通常需要等待数小时甚至更长时间才能获得结果,而 Ceribell 系统可以在几分钟内完成设置,并提供实时的 EEG 数据和分析结果。这使得医护人员能够快速识别癫痫发作,包括非惊厥性癫痫持续状态 (NCSE),并及时采取干预措施。Clarity AI 算法在检测 NCSE 方面表现出高度的准确性和特异性,进一步提高了诊断的可靠性。

2. 优化治疗决策:Ceribell 系统提供的实时数据和分析结果可以帮助医护人员更好地了解患者的病情变化,并根据患者的具体情况调整治疗方案。例如,医生可以根据 Clarity 算法提供的癫痫发作负荷趋势来评估药物的有效性,并及时调整药物剂量或更换药物。

3. 减少不必要的医疗干预:通过快速准确地诊断癫痫发作,Ceribell 系统可以帮助患者避免不必要的药物治疗和插管等侵入性操作。例如,在 DECIDE 临床试验中,使用 Ceribell 系统的医生比未使用该系统的医生更少地将患者误诊为癫痫发作。

4. 缩短住院时间,降低医疗成本:Ceribell 系统可以帮助患者更快地恢复,从而缩短住院时间并降低医疗成本。多项研究表明,使用 Ceribell 系统可以缩短患者的 ICU 住院时间。此外,通过减少不必要的医疗干预,Ceribell 系统还可以进一步降低医疗成本。

5. 提高医生信心:Ceribell 系统的易用性和 Clarity AI 算法的可靠性可以提高医生在诊断和治疗癫痫发作方面的信心。这对于没有丰富 EEG 经验的医生尤其重要。

6. 促进远程医疗:Ceribell EEG Portal 允许医护人员远程实时查看 EEG 数据,并与其他专家进行会诊。这对于缺乏神经科医生的医疗机构尤为重要。

7. 推动急性护理领域的发展:Ceribell 系统的成功应用为急性护理领域带来了革命性的改变,并为未来脑电图监测和癫痫管理技术的发展指明了方向。

总之,Ceribell 的 EEG 系统通过提供快速、准确、可靠的癫痫发作监测和诊断,对临床管理产生了积极的影响,包括缩短诊断时间、优化治疗决策、减少不必要的医疗干预、缩短住院时间、降低医疗成本、提高医生信心以及促进远程医疗。


  • 总结

根据所提供的资料,可以将 Ceribell 公司的成功归结为以下三个主要因素:

1. 创新技术:Ceribell 开发了首个人工智能驱动的床旁脑电图 (EEG) 诊断系统,该系统结合了高度便携、快速部署的硬件和先进的 Clarity™ AI 算法。Clarity™ 算法能够持续监测患者的脑电图数据,并在检测到疑似癫痫持续状态时立即发出警报,提醒医护人员及时干预。此外,该算法还获得了 FDA 批准,可用于诊断电图上的癫痫持续状态。这些技术创新解决了传统脑电图诊断耗时长、操作复杂、对专业人员依赖度高等问题,为急性护理环境下的癫痫管理提供了更便捷、高效的解决方案。

2. 显著的临床效益。

3. 完善的生态系统:除了硬件设备和 Clarity™ 算法外,Ceribell 还构建了一个完善的生态系统,包括:

Ceribell EEG Portal:允许医护人员通过任何设备远程实时查看 EEG 数据,并与其他专家进行会诊。

教育资源:Ceribell 提供了丰富的教育资源,如网络研讨会和 EEG 大学,帮助医护人员学习和掌握 Ceribell 系统的使用方法。

临床研究:Ceribell 积极开展临床研究,以不断验证和改进其技术和产品。

这个完善的生态系统为 Ceribell 系统的推广和应用提供了强有力的支持,并巩固了其在床旁脑电图诊断领域的领先地位。


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