尽管及(jí)时诊断(duàn)AD非常重(chóng)要,但事实(shí)证明早期(qī)诊(zhěn)断具有挑战性。研究已经将疾病过程与代谢变化联系起来(lái),如大脑某些(xiē)区(qū)域的葡(pú)萄糖(táng)摄(shè)取所表明的(de)那样(yàng),但这些变化可能(néng)难以识别。
该研究的合(hé)著(zhe)者,来自加利福尼亚大(dà)学旧(jiù)金山分(fèn)校放射与生物医学成像(xiàng)系的医(yī)学博士Jae Ho Sohn表示:“大脑(nǎo)中葡萄糖(táng)摄取(qǔ)模(mó)式的(de)差异非常微妙且(qiě)弥(mí)漫。”“人们(men)善于(yú)发现疾病的特(tè)定生(shēng)物标志物(wù),但代谢(xiè)变化代表(biǎo)了(le)一(yī)个更全面,更微妙的过程(chéng)。”
该研究的资深作者,来自加州大学旧金山分校的(de)本杰明(míng)·弗朗克医学博士通过放射大数据(BDRAD)研究小组接触了Sohn博士(shì)和(hé)加利福尼亚(yà)大学伯克利分(fèn)校的本(běn)科生(shēng)丁一(yī)鸣,该小组(zǔ)是一个专注(zhù)于(yú)放射学(xué)的多学科医师和工程师团队数(shù)据科学。Franc博士对(duì)运用(yòng)深度学习(DL)来发现可(kě)预测AD的脑代谢变化感兴趣(qù)。
研究人员使(shǐ)用(yòng)18-F-氟脱氧葡萄糖PET(FDG-PET)扫描训练了(le)DL算法。
研究(jiū)人员可以访问阿尔茨海默(mò)氏病(bìng)神经影像学计划(ADNI)的(de)数据(jù),该计划是一项主要的多站点研究,专(zhuān)注于改善该疾(jí)病(bìng)的预防和治疗的临床(chuáng)试(shì)验。ADNI数据集包含来自(zì)1,002位(wèi)患(huàn)者(zhě)的2,100多个FDG-PET脑图像。研究人员在90%的数(shù)据集上训练了DL算法,然后(hòu)在其余10%的数(shù)据集上(shàng)对其进行(háng)了测试。
最后,研究人员在40例从未研究过的(de)患(huàn)者的(de)40例影像学(xué)检查中独立测试了该算法。该算法(fǎ)在最(zuì)终诊(zhěn)断之前平均(jun1)六年(nián)以上,对疾(jí)病的检(jiǎn)测灵敏度(dù)达到100%。
Sohn博士说:“我们对该算法的性能感到非常满(mǎn)意。”Sohn博士说:“它能(néng)够(gòu)预测到每(měi)一个发(fā)展为阿尔茨海默氏病的病例(lì)。”
算法可(kě)以帮助放(fàng)射(shè)线(xiàn)学(xué)家
尽管他警告说,他(tā)们(men)的独立测试集很小,需(xū)要通过更大的多(duō)机(jī)构前(qián)瞻性研(yán)究进一步验证,但(dàn)算法这可能是补充放(fàng)射科医生工作的有用工具,尤其是与其他(tā)生化和影(yǐng)像学检(jiǎn)查结(jié)合使用时,可以为早(zǎo)期治疗(liáo)干预(yù)提供(gòng)机会。
他(tā)说(shuō):“如果在所(suǒ)有症状都(dōu)表现出来后就诊断(duàn)出阿尔(ěr)茨海默氏病(bìng),那么大(dà)脑的体积(jī)损(sǔn)失将(jiāng)非常严重,以至于进行干预为(wéi)时已晚。”“如果我(wǒ)们能够(gòu)及早发现它,这将(jiāng)为研究者提供一个潜在的机(jī)会,以(yǐ)寻找更好的方(fāng)法来减缓甚至停止疾(jí)病进(jìn)程。”