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https://www.med.cuhk.edu.hk/press-releases/cuhk-world-first-shows-ai-derived-mri-brain-indices-aid-clinical-detection-of-three-cognitive-disorders-at-early-stage
https://www.med.cuhk.edu.hk/press-releases/cuhk-world-first-shows-ai-derived-mri-brain-indices-aid-clinical-detection-of-three-cognitive-disorders-at-early-stage

中大全球首证由人工智能技术研发出的磁力共振脑扫描指数 能有效临床侦测三类早期认知障碍疾病

A series of researches recently done by CU Medicine has validated the use of AI-derived MRI brain indices for the detection of early-stage cognitive disorders.

中大医学院证实由人工智能技术研发出的磁力共振脑扫描指数,有助侦测三类早期认知障碍疾病,包括阿兹海默症、路易氏体认知障碍症及额颞叶认知障碍症。(左起)中大医学院蔡永业脑神经科学中心磁力共振核心设施主任及医学院影像及介入放射学系教授朱昭颖教授、中大周佩芳认知障碍预防研究中心主任及医学院内科及药物治疗学系脑神经科主任(学术事务) 莫仲棠教授及中大医学院内科及药物治疗学系临床专业顾问区頴芝医生

早期阿兹海默症的症状与正常老化往往难以分辨,与一些常见的神经系统退化性认知障碍疾病如路易氏体认知障碍症,以及额颞叶认知障碍症等的早期临床症状亦十分相似,故要在早期阶段作出区分亦较为困难。

 

香港中文大学(中大)医学院早前进行一连串研究,证实由人工智能技术研发出的磁力共振脑扫描指数,不但有助侦测早期认知障碍疾病,包括阿兹海默症、路易氏体认知障碍症及额颞叶认知障碍症。并且是全球首次证实这指数在临床侦测这三类早期神经系统退化性认知障碍疾病方面具高准确度。

 

及早诊断是治疗认知障碍症的关键

在香港,每十名长者便有一位罹患认知障碍症,为患者及其照顾者的生活质素带来严重影响。随着香港人口老化的情况日益严重,预计至2039年,患上认知障碍症的长者将由2009年约10万人大幅上升三倍至超过33万人。及早诊断及介入治疗是减轻疾病对患者影响的关键,但现时仍缺乏一个简单有效的早期检测方法。

 

神经系统退化性认知障碍疾病患者常见的脑部转变包括异常蛋白积聚(如淀粉状蛋白斑块)及神经传导物质减少(如多巴胺)。虽然现时可通过正电子扫描或脑脊髓液检查,侦测患者脑部生物特徵的变化,但这些检测方法目前在本港并不普及。

 

Prof. Vincent Mok
 
中大周佩芳认知障碍预防研究中心主任及医学院内科及药物治疗学系脑神经科主任(学术事务)莫仲棠教授表示:「随着抑制淀粉状蛋白治疗、全面多元化生活模式及营养治疗等疗法的出现,若患者能在早期阶段确诊并配合适当的治疗,或可减慢阿兹海默症的病程发展。因此,一个能更便捷和精准检测早期阿兹海默症的方法甚为重要。」

 

Prof. Winnie Chu
 
除上述提及的异常蛋白积聚及神经传导物质减少外,脑部不同部位的萎缩亦会导致相应的认知障碍症状。中大医学院蔡永业脑神经科学中心磁力共振核心设施主任及医学院影像及介入放射学系朱昭颖教授表示:「脑部萎缩的情况往往延至疾病晚期,才能通过肉眼比对磁力共振影像发现。在患者出现轻度认知障碍阶段时,大多难以透过肉眼观察磁力共振影像来侦测脑部萎缩的情况及规律。」

 

结合人工智能及磁力共振脑扫描 有效侦测早期阿兹海默症及其他常见认知障碍疾病

随着人工智能「模式识别」技术的发展,并结合能够量化不同脑区体积细微转变的磁力共振自动分析算法,中大医学院脑神经科与影像及介入放射学系联手合作,研究临床应用人工智能技术研发出的磁力共振脑扫描指数,探索此技术在侦测早期阿兹海默症及常见认知障碍疾病的可能性。

 

自2019年起,研究团队为2,121名长者进行磁力共振分析,当中635名为阿兹海默症患者、61名为路易氏体认知障碍症患者、97名为额颞叶认知障碍症患者,以及1,328名认知能力正常的长者。研究显示,人工智能技术研发出的磁力共振脑扫描指数比肉眼更精确和灵敏,在侦测轻度阿兹海默症方面的灵敏度较以肉眼对比高25%。

 

 

灵敏度

识别能力

透过肉眼对比磁力共振脑扫描影像

诊断轻度阿兹海默症

67%

81%

利用人工智能技术研发出的磁力共振脑扫描指数

侦测轻度阿兹海默症

92%

81%

透过人工智能技术研发出的磁力共振脑扫描指数在侦测轻度至中度额颞叶认知障碍症,及轻度路易氏体认知障碍症方面亦分别高达96%及83%。若研究对象的检测结果为阳性,他们可透过进一步的检查,如正电子扫描或脑脊髓液检查,以诊断病症。

 

 

灵敏度

识别能力

利用人工智能技术研发出的磁力共振脑扫描指数

侦测轻度到中度额颞叶认知障碍症

96%

70%

利用人工智能技术研发出的磁力共振脑扫描指数

侦测轻度路易氏体认知障碍症

83%

86%

磁力共振的检查时间只需十五分钟,在上载脑扫描影像至云端分析系统后,人工智能技术研发出的磁力共振脑扫描指数便会在十分钟后完成报告。系统亦可分析其他独立脑部区域的体积,及与脑小血管病相关的脑部病变体积(如脑白质病变),为诊断因其他脑部转变而引致的认知障碍疾病提供更多资讯。

 

Dr. Lisa Au
 
中大医学院内科及药物治疗学系临床专业顾问区頴芝医生表示:「磁力共振过往常用於排除非神经系统退化性认知障碍疾病的临床诊断,例如脑小血管病、脑积水或脑肿瘤。随着磁力共振技术的发展及人工智能的结合应用,我们相信磁力共振将更有效地协助侦测早期阿兹海默症及其他认知障碍疾病。」

 

Patient Mr. Ho
 
何先生(中)於十年前开始察觉记性变差,家人本不以为意,直至发现他出现情绪问题。他在2016年第一次接受磁力共振脑扫描,未有侦测到任何异常,一年后透过由人工智能技术研发出的磁力共振脑扫描指数发现有高风险患有阿兹海默症,继而确诊。

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