物理科技生物学-PHYICA

人工智能可以在症状出现前几年检测新鲜小情人出痴呆症

医学研究 2021-10-02 21:52:33

健康志愿者磁共振脑扫描

信用:蒂莫西·里特曼 痴呆的特征是大脑中不同类型的蛋白质堆积,这损害了脑组织并导致认知能力下降

就阿尔茨海默氏病而言,这些蛋白质包括β淀粉样蛋白和tau,β淀粉样蛋白形成“斑块”,聚集在神经元之间并影响其功能,tau积聚在神经元内部

大脑的分子和细胞变化通常在任何症状出现之前很多年就开始了

诊断痴呆症可能需要数月甚至数年的时间

它通常需要两到三次医院就诊,包括一系列的CT、PET和MRI扫描以及侵入性腰椎穿刺

由剑桥大学佐伊·库尔齐教授和艾伦·图灵研究所领导的一个团队开发了机器学习工具,可以在很早的阶段检测出患者的痴呆症

通过对阿尔茨海默氏症患者的脑部扫描,他们的机器学习算法学会了识别大脑的结构变化

当结合标准记忆测试的结果时,该算法能够提供一个预后评分——也就是说,个体患阿尔茨海默病的可能性

对于那些表现出轻度认知障碍的患者——记忆丧失的迹象或语言或视觉/空间感知的问题——该算法在预测那些发展为阿尔茨海默病的个体方面的准确率高于80%

它还能够预测他们的认知能力随着时间下降的速度

剑桥大学心理学系的库尔茨教授说:“我们已经训练了机器学习算法,通过寻找大脑中灰质丢失的模式——本质上是逐渐消失——来发现痴呆症的早期迹象

当我们将此与标准记忆测试相结合时,我们可以预测一个人的认知下降是更慢还是更快

“我们甚至已经能够识别出一些还没有表现出任何症状,但却发展成老年痴呆症的患者

" 尽管该算法已经被优化以寻找阿尔茨海默病的迹象,但Kourtzi教授和他的同事们现在正在训练它识别不同形式的痴呆症,每种痴呆症都有自己特有的体积损失模式

博士;医生

来自临床神经科学系的蒂莫西·里特曼是剑桥大学医院(CUH)国民保健服务基金会信托基金的一部分,也是阿登布鲁克医院的顾问,他现在正在领导一项试验,研究这种方法在临床环境中是否有用

“我们已经证明了这种方法在研究环境中是有效的——我们现在需要在‘真实世界’环境中测试它,”博士解释道

里特曼

迄今为止,约有80名患者参与了这项试验,试验由CUH、剑桥郡和彼得伯勒国民保健服务基金会信托基金以及布莱顿的两个国民保健服务信托基金管理

阿尔茨海默病患者磁共振脑扫描

信用:蒂莫西·里特曼 早期发现痴呆症很重要,原因有几个

里特曼

“当患者开始经历记忆和认知问题时,这可能是一个非常困难的时期,这是可以理解的

能够提供准确的诊断能让他们变得清晰,并且根据诊断结果,可以让他们安心,或者帮助他们和他们所爱的人做好长期准备

" 目前很少有药物可以帮助治疗痴呆症

临床试验经常失败的原因之一被认为是因为一旦患者出现症状,就可能来不及做出重大改变

因此,能够在早期识别个体可以帮助研究人员开发新药

如果试验成功,该算法可能会在全国范围内推广到成千上万的患者

患有老年痴呆症 阿登布鲁克的病人丹尼斯·克拉克是该国第一批参加新试验的人之一

在封锁之前,这位75岁的退休销售总监一直和妻子彭妮一起享受退休生活,去度假,遛狗

但是佩妮很快注意到他开始忘记事情

“如果我让他做什么,他会反其道而行之

然后,当我们出去吃饭时——由于封锁,我们很长一段时间没有吃饭——他不记得如何支付任何费用

" 当一向以外表为荣的丹尼斯开始一遍又一遍地穿同样的衣服时,佩妮决定打电话给全科医生寻求帮助

“全科医生通过电话做了一个快速测试,说丹尼斯需要被推荐

我听说阿登布鲁克有一个非常全面的记忆单元,所以我真的很高兴我们能够被介绍到那里

“我们进行了初步的咨询,有人问我们是否想沿着研究路线走下去,我非常希望丹尼斯这样做,因为这不仅对他有帮助,对其他人也有帮助。”

" 丹尼斯接受了核磁共振扫描,同一天晚些时候,他和佩妮收到消息,他的结果与阿尔茨海默氏病的早期发作一致

丹尼斯将开始服用药物来帮助治疗老年痴呆症的症状

“我们非常感谢阿登布鲁克,并建议其他人也参加试验

更快的诊断意味着丹尼斯将能够开始药物治疗,这有望延缓他的疾病

这也意味着我们可以规划未来,开始接受正在发生的事情

"

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