早期診斷一直是阿茲海默病領(lǐng)域的一大難點(diǎn)。近日，來(lái)自加州大學(xué)舊金山分校的研究人員利用常用的腦部掃描技術(shù)開(kāi)發(fā)的機器學(xué)習算法，可提早6年做出阿茲海默病診斷，為提早進(jìn)行疾病干預帶來(lái)了新的希望。
阿茲海默病是一種神經(jīng)系統退行性疾病，患有阿茲海默病的患者會(huì )出現記憶障礙、失語(yǔ)等癥狀，其病情會(huì )逐步加重，且無(wú)法逆轉。盡管目前尚未有可以治愈阿茲海默病的方法，近年來(lái)已有數款新藥被用于延緩病情惡化。能越早對患者進(jìn)行干預，治療的效果就越好。
而目前診斷阿茲海默病的困難在于：以現有的診斷標準，確診時(shí)患者的神經(jīng)細胞已經(jīng)發(fā)生了大量不可逆的死亡。此時(shí)才開(kāi)始治療，收效不甚理想。
令人欣慰的是，加州大學(xué)舊金山分校放射科住院醫師Jae Ho Sohn博士所領(lǐng)導的一項研究將機器學(xué)習算法和正子斷層照影（PET）相結合，能將診斷阿茲海默病的時(shí)間提早約6年零4個(gè)月。這項研究發(fā)表于近日出版的《Radiology》中。
正子斷層照影（PET）技術(shù)可以檢測大腦內特定分子的含量，如葡萄糖。作為為細胞提供能量的物質(zhì)，大腦內葡萄糖的含量可以指示出腦細胞的活躍程度。對于早期阿茲海默病的患者，因為腦細胞逐步死亡，對應區域的葡萄糖含量也會(huì )逐步降低，直至完全消失。
研究人員利用PET掃描，測定大腦（特別是額葉和頂葉）中葡萄糖水平的下降，就能發(fā)現早期的阿茲海默病?？墒?，由于PET影像中的差異十分細微，肉眼無(wú)法分辨并作出判斷。此時(shí)，深度學(xué)習就可以充分發(fā)揮它的長(cháng)處，代替醫生分析PET掃描的影像結果。
研究人員將來(lái)自阿茲海默病神經(jīng)成像計劃（ADNI）中PET影像的公共數據用作機器學(xué)習的資料，其中包括了已確診為阿茲海默病、輕度認知功能障礙和健康受試者的PET掃描影像。
經(jīng)過(guò)1921例影像的訓練，機器學(xué)習算法已經(jīng)可以非常準確地通過(guò)PET掃描影像判斷阿茲海默病的存在。在測試中，研究者使用了另外188例來(lái)自ADNI的影像，和40例來(lái)自加州大學(xué)舊金山分校記憶與老齡化中心的影像。機器學(xué)習算法的診斷準確率分別高達92%和98%。更令人驚訝的是，機器學(xué)習算法的診斷，比現有的診斷方法提早了75.8個(gè)月（相當于約6年零4個(gè)月）。
PET掃描在臨床中普遍和CT掃描結合使用，且成本低廉。由于PET掃描設備普遍應用在基層醫療機構，這種診斷方法更易大范圍推廣。在較為早期的階段開(kāi)始用藥治療，也可以較好地抑制病情的惡化程度，造福于患者。
在大腦神經(jīng)領(lǐng)域，深度學(xué)習具備很多放射科醫生難以實(shí)現的功能，特別是在辨別全局性、細微性的影像變化上。這項研究的主導人Sohn博士表示，接下來(lái)會(huì )進(jìn)一步驗證和校準機器學(xué)習算法，讓其具備診斷更多病患的能力。
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