【CMT&CHTV 文献精粹】

        导语：本文深入探讨了利用智能衬衫结合机器学习算法检测癫痫发作的创新方法，其在提高发作检测的准确性和降低误报率方面展现出显著潜力，为癫痫患者的连续健康监测提供了新的技术路径。

        癫痫是一种常见的慢性神经系统疾病，其特点是反复发作的癫痫发作，这些发作可能包括意识丧失、肌肉痉挛和自主功能障碍。全球有数以百万计的人受此疾病影响，它不仅对患者的身体健康构成威胁，也严重影响了他们的生活质量和社会功能。癫痫发作的不可预测性使得患者及其护理者时刻处于警惕状态，担心可能发生的意外伤害或紧急医疗情况。

        随着智能穿戴设备和机器学习算法的快速发展，我们迎来了一个全新的机遇，即通过这些先进技术来监测和预测癫痫发作。这些设备可以长时间连续收集患者的生理数据，而机器学习算法则可以从这些数据中识别出与癫痫发作相关的模式。

        2024年5月，Epilepsia杂志发表了一篇题为“Detection of Focal to Bilateral Tonic–Clonic Seizures Using a Connected Shirt”的文章，通过智能衬衫收集的心电图和加速度计信号，成功开发了一种高效的癫痫发作检测算法，为患者提供了一种非侵入性、高舒适度的长期监测解决方案。

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        研究方法

        本研究是一项前瞻性研究，旨在开发并评估一种基于机器学习的算法，用于通过一种新型多功能智能衬衫检测局灶性进展为双侧强直-阵挛性癫痫发作(FBTCS)。研究团队招募了42名癫痫患者，这些患者在蒙特利尔大学医院中心的癫痫监测单元(EMU)接受至少48小时的视频-脑电图(video-EEG)监测。同时，患者被要求穿戴智能衬衫，该衬衫能够记录心电图(ECG)和加速度计(ACC)信号。研究中使用了极端梯度提升算法(XGBoost)来训练检测算法，并通过嵌套交叉验证来评估算法的性能。

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        研究结果

        智能衬衫的检测性能

        本研究中，智能衬衫展现出了较高的检测性能。在对42名癫痫患者进行的8067小时连续监测中，共记录了66次FBTCS。使用XGBoost算法的智能衬衫在检测这些发作时表现出了84.8%的灵敏度(56/66次发作被正确识别，表1)。此外，智能衬衫的假阳性率(FAR)中位数为每24小时0.55次，表明其具有较低的误报率，这对于减少不必要的干预和提高患者依从性至关重要。

        检测延迟与临床意义

        智能衬衫在癫痫发作检测中的另一个关键指标是检测延迟。研究结果显示，从发作进展到全身强直-阵挛阶段的中位检测延迟为25.5秒，这一快速响应时间对于临床干预具有显著价值。快速的检测能力意味着可以在发作早期采取行动，从而减少患者受伤的风险，甚至可能降低因发作导致的心脏呼吸骤停等严重并发症的发生。

        算法优化与个性化调整

        研究中使用的XGBoost算法经过了精心的参数调整，以优化其在不平衡数据集上的表现。通过设置权重比例，算法能够更好地区分发作和非发作状态。此外，研究采用了一种特殊的后处理方法——“firing power regularization”，以减少误报并提高检测的准确性。这种方法通过计算过去一定数量样本的平均值来调整分类器的输出，从而在不增加额外计算负担的情况下，优化了检测性能。

        患者获益与领域发展价值

        智能衬衫的使用为患者提供了一种舒适、不显眼且易于穿戴的监测选项。这种智能服装的普及可能有助于减少患者因佩戴传统监测设备而遭受的社会歧视。此外，智能衬衫的多模态监测能力，结合了心电和运动信号，为癫痫发作的早期识别提供了更为丰富的数据支持。这对于提高癫痫管理的个性化和精准性具有重要作用，同时也为未来的研究和临床实践提供了新的方向。

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        总结

        本研究通过利用智能衬衫搭载的心电图和加速度计信号，成功开发了一种基于机器学习的癫痫发作检测算法。在医院环境下，该系统展现出了84.8%的高灵敏度和低至每24小时0.55次的误报率，同时，从发作到检测的平均延迟时间仅为25.5秒，这不仅证明了其在临床监测中的有效性，也突显了其在提高患者生活质量和安全性方面的潜力。与传统监测方法相比，智能衬衫提供了一种更加舒适和隐蔽的监测方式，有助于减轻患者的心理负担和社会歧视。未来，我们将继续优化算法性能，提高检测的准确性和实时性，并评估智能衬衫在不同环境和患者群体中的适用性，以期将这一技术成功应用于家庭和社区环境，为全球癫痫患者带来更安全、更高质量的生活。

        参考文献

        GHARBI O, LAMRANI Y, ST-JEAN J, et al. Detection of focal to bilateral tonic-clonic seizures using a connected shirt[J]. Epilepsia, 2024, 65(8): 2280-2294. DOI: 10.1111/epi.18021.

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        编辑：薄荷

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