這項(xiàng)研究使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)觀察大腦的結(jié)構(gòu)特征，包括以前與阿爾茨海默病沒(méi)有關(guān)聯(lián)的區(qū)域。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，而且它可以在疾病很難診斷的早期階段識(shí)別疾病。

帝國(guó)理工學(xué)院6月20日消息

雖然阿爾茨海默病沒(méi)有治愈方法，但在早期迅速得到診斷對(duì)患者有很大幫助。這使他們能夠獲得幫助和支持，得到治療來(lái)控制他們的癥狀，并為未來(lái)做好計(jì)劃。能夠在疾病的早期階段準(zhǔn)確識(shí)別患者也將有助于研究人員了解引發(fā)疾病的大腦變化，并支持新治療方法的開發(fā)和試驗(yàn)。

這項(xiàng)研究發(fā)表在自然系列期刊《通訊－醫(yī)學(xué)》（Communications Medicine）上，并由英國(guó)國(guó)家健康研究所（NIHR）帝國(guó)生物醫(yī)學(xué)研究中心（Imperial Biomedical Research Centre）和英國(guó)醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)（MRC）資助。

研究于2022年6月20日發(fā)表在《Communications Medicine》雜志上

阿爾茨海默病是最常見的一種失智癥，在英國(guó)影響著超過(guò) 50 萬(wàn)人。雖然大多數(shù)患有阿爾茨海默病的人在 65 歲以后發(fā)病，但這個(gè)年齡以下的人也會(huì)發(fā)病。失智癥最常見的癥狀是記憶喪失和思考、解決問(wèn)題和語(yǔ)言困難。

醫(yī)生目前使用大量的測(cè)試來(lái)診斷阿爾茨海默病，包括記憶和認(rèn)知測(cè)試以及腦部掃描。這種掃描被用來(lái)檢查大腦中的蛋白質(zhì)沉積和海馬體（大腦中與記憶有關(guān)的區(qū)域）的萎縮。所有這些測(cè)試可能需要幾周的時(shí)間來(lái)安排和處理。

新方法只需要其中一項(xiàng)——在大多數(shù)醫(yī)院常見的 1．5T 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器上進(jìn)行磁共振成像（MRI）腦部掃描。

研究人員采用了一種用于癌癥腫瘤分類的算法，并將其應(yīng)用于大腦。他們將大腦分為 115 個(gè)區(qū)域，并分配 660 個(gè)不同的特征，如大小、形狀和質(zhì)地，以評(píng)估每個(gè)區(qū)域。然后，他們訓(xùn)練算法，以確定這些特征的變化可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)阿爾茨海默病的存在。

利用阿爾茨海默病神經(jīng)影像學(xué)倡議（Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative，ADNI）的數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)在 400 多名早期和晚期阿爾茨海默病患者、健康對(duì)照組和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者（包括額顳葉失智和帕金森�。┑哪X部掃描上測(cè)試了他們的方法。他們還用英國(guó)國(guó)民醫(yī)療服務(wù)體系（NHS Trusts）帝國(guó)理工醫(yī)療保健中心 80 多名接受阿爾茨海默病診斷測(cè)試的患者的數(shù)據(jù)進(jìn)行了測(cè)試。

他們發(fā)現(xiàn)，在 98％ 的病例中，僅磁共振成像（MRI）為基礎(chǔ)的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)就能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)患者是否患有阿爾茨海默病。它還能夠以相當(dāng)高的準(zhǔn)確率（79％）區(qū)分早期和晚期阿爾茨海默病。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的帝國(guó)理工學(xué)院外科和癌癥系的 Eric Aboagye 教授說(shuō)：“目前，沒(méi)有任何其他簡(jiǎn)單且廣泛可用的方法能夠預(yù)測(cè)阿爾茨海默病的準(zhǔn)確性達(dá)到這樣的水平，所以我們的研究是向前邁出的重要一步�！痹S多在記憶診所出現(xiàn)阿爾茨海默病的患者也有其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病，但即使在這個(gè)群體中，我們的系統(tǒng)也能從那些患有阿爾茨海默病的患者中區(qū)分出來(lái)。

“等待診斷對(duì)病人和他們的家人來(lái)說(shuō)是一種可怕的經(jīng)歷。如果我們能減少他們等待的時(shí)間，使診斷過(guò)程變得更簡(jiǎn)單，并減少一些不確定性，將會(huì)有很大的幫助。我們的新方法還可以識(shí)別早期患者，進(jìn)行新藥治療或改變生活方式的臨床試驗(yàn)，這目前很難做到�！�

新系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了之前與阿爾茨海默病沒(méi)有關(guān)聯(lián)的大腦區(qū)域的變化，包括小腦（大腦中協(xié)調(diào)和調(diào)節(jié)身體活動(dòng)的部分）和腹側(cè)間腦（與感覺、視覺和聽覺有關(guān)）。這為研究這些領(lǐng)域及其與阿爾茨海默病的聯(lián)系開辟了潛在的新途徑。

Eric Aboagye 教授

Paresh Malhotra 博士是英國(guó)國(guó)民醫(yī)療服務(wù)體系（NHS Trusts）帝國(guó)理工醫(yī)療保健中心的神經(jīng)病學(xué)顧問(wèn)，也是帝國(guó)理工學(xué)院腦科學(xué)系的研究員，他說(shuō)：“盡管神經(jīng)放射科醫(yī)生已經(jīng)解釋了 MRI 來(lái)幫助診斷阿爾茨海默病，但掃描中可能有一些特征是不可見的，即使對(duì)專家來(lái)說(shuō)也是如此。使用一種能夠選擇大腦中受阿爾茨海默病影響的紋理和細(xì)微結(jié)構(gòu)特征的算法，可以真正增強(qiáng)我們從標(biāo)準(zhǔn)成像技術(shù)中獲得的信息。”

Paresh Malhotra  博士

創(chuàng)立于1907年的英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院

參考文獻(xiàn)

Source：Imperial College London

Single brain scan can diagnose Alzheimer’s disease

Reference：

Inglese， M．， Patel， N．， Linton－Reid， K． et al． A predictive model using the mesoscopic architecture of the living brain to detect Alzheimer’s disease． Commun Med 2， 70 （2022）． https：／／doi．org／10．1038／s43856－022－00133－4

       原文標(biāo)題 : 單次腦部掃描可以診斷阿爾茨海默病