來(lái)自澳大利亞國(guó)家科學(xué)機(jī)構(gòu) CSIRO 的科學(xué)家與昆士蘭科技大學(xué)合作,利用人工智能開(kāi)發(fā)了世界上第一個(gè)測(cè)量神經(jīng)退行性疾病(包括阿爾茨海默病)中腦萎縮或變薄的基準(zhǔn)。
阿爾茨海默病是最常見(jiàn)的癡呆癥,占病例的 60% 至 80%。衡量其進(jìn)展的方法之一是通過(guò)顯示皮質(zhì)變薄的 MRI 圖像。然而,這種方法具有挑戰(zhàn)性,因?yàn)榇竽X皮層厚度的變化非常小,通常在亞毫米范圍內(nèi)。
先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)通常用于大腦研究以評(píng)估皮質(zhì)厚度的變化,但直到現(xiàn)在,缺乏臨床上準(zhǔn)確的“基本事實(shí)”數(shù)據(jù)集意味著我們無(wú)法評(píng)估它們對(duì)檢測(cè)小萎縮水平的敏感性。
在這一突破之前,獲得皮層厚度真實(shí)測(cè)量值的唯一方法是研究死后大腦。然而,大腦在死后立即開(kāi)始萎縮,導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確。
CSIRO 澳大利亞電子健康研究中心的研究科學(xué)家 Filip Rusak 說(shuō),皮質(zhì)萎縮——大腦皮層變薄——可能在阿爾茨海默病臨床癥狀出現(xiàn)前十年就開(kāi)始了。
“當(dāng)這些跡象開(kāi)始出現(xiàn)時(shí),需要非常準(zhǔn)確的方法來(lái)觀察腦圖像中的這些跡象,以便更早而不是更晚地解決它們,”Rusak 博士說(shuō)。
“利用機(jī)器學(xué)習(xí)的力量,我們能夠生成一組大腦的人工 MRI 圖像,這些圖像在皮質(zhì)區(qū)域具有預(yù)定義的神經(jīng)退化跡象,皮質(zhì)區(qū)域是受阿爾茨海默氏癥影響最嚴(yán)重的大腦外層。
“在這些發(fā)現(xiàn)之前,沒(méi)有辦法最終確定用于測(cè)量阿爾茨海默病患者皮質(zhì)厚度的各種方法的敏感性,”他說(shuō)。
這項(xiàng)新技術(shù)允許研究人員設(shè)置他們想要比較的腦退化的數(shù)量和位置,這樣他們就可以清楚地了解哪種皮質(zhì)厚度量化方法表現(xiàn)最好。
該技術(shù)可以將方法的靈敏度測(cè)試到極小的水平。它可以確定一種方法是否可以檢測(cè)到僅 0.01 毫米的厚度變化。
研究結(jié)果發(fā)表在《醫(yī)學(xué)圖像分析》雜志上,這項(xiàng)工作已經(jīng)產(chǎn)生了國(guó)際影響。
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