你是否有過這樣的瞬間:剛走進(jìn)廚房,突然忘了要拿什么;聊天時,某個熟悉的地名到了嘴邊卻怎么也說不出來;曾經(jīng)一目十行就能記住的資料,現(xiàn)在反復(fù)看幾遍還是記不住重點……
這些看似“微不足道”的日常現(xiàn)象,可能都是大腦釋放的衰老信號。更值得注意的是,很多人以為大腦衰老是老年人才需要擔(dān)心的事,然而研究表明:大腦的衰老進(jìn)程遠(yuǎn)比我們想象中啟動得更早,并且這是一個量變引起質(zhì)變的過程。
作為人體“指揮中心”,大腦衰老涉及復(fù)雜生物學(xué)機(jī)制,這些變化或是正常生長發(fā)育與自然衰老的階段性特征,也可能是腦部疾病引發(fā)的加速衰老預(yù)警。為精準(zhǔn)評估大腦衰老進(jìn)程,科學(xué)家提出大腦年齡差距(Brain Age Gap,BAG)概念,通過對比大腦預(yù)測年齡與實際年齡的差值,直觀反映大腦完整性,評估與年齡相關(guān)的退化性疾病風(fēng)險。
在此背景下,北京上頂智引醫(yī)療科技有限公司(以下簡稱:上頂智引)作為全球腦健康管理領(lǐng)域的先行者,依托頂尖學(xué)府教授團(tuán)隊數(shù)十年的研究成果,成功開發(fā)出一套基于擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)和人工智能技術(shù)的非侵入式的腦神經(jīng)纖維追蹤技術(shù)(Tractography)。
該前沿技術(shù)能夠以無創(chuàng)方式對活體大腦白質(zhì)神經(jīng)纖維通路進(jìn)行三維可視化重建,并結(jié)合人工智能算法精準(zhǔn)評估個體腦年齡,為揭示大腦健康狀態(tài)、衰老進(jìn)程及潛在失智癥(Dementia)風(fēng)險提供關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。
01
全方位覆蓋全腦及八項認(rèn)知功能網(wǎng)絡(luò)的腦齡評估
據(jù)WHO統(tǒng)計,全球約有5500萬名失智癥患者,且以3秒每例的速度在新增。我國作為世界上失智癥患者人數(shù)最多的國家,患者已超過1500萬,約占全球總病例數(shù)的五分之一。隨著人口老齡化進(jìn)程的加快和人均預(yù)期壽命的延長,預(yù)計到2030年,全球失智癥患者數(shù)量將達(dá)到8200萬。這不僅給個人和家庭帶來沉重負(fù)擔(dān),也對社會構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn),已成為影響人民健康的重大社會問題。
大腦神經(jīng)纖維如同腦部的“電線網(wǎng)絡(luò)”,負(fù)責(zé)傳遞神經(jīng)信號,這些信號以不同形式傳送,形成人腦不同的認(rèn)知功能。隨著年齡增長,腦神經(jīng)束會逐漸出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷與功能退化,進(jìn)而導(dǎo)致認(rèn)知功能衰退。
目前,臨床上常用的失智癥診斷工具,包括AD-8極早期失智癥篩檢量表、簡短智能測驗(MMSE)、簡易心智狀態(tài)問卷調(diào)查表(SPMSQ)、記憶障礙篩檢(MIS),以及血液檢查、影像和神經(jīng)心理檢查等。這些工具主要用于評估當(dāng)下認(rèn)知功能退化程度,無法預(yù)測風(fēng)險、病程或為高危人群提供預(yù)防建議。
“DTI是近年來發(fā)展起來的MRI新技術(shù),也是目前唯一能夠?qū)崿F(xiàn)無創(chuàng)、全面且實時展示大腦神經(jīng)纖維空間分布、走向及完整性的方法。我們團(tuán)隊自2003年起深耕該領(lǐng)域,通過臨床實踐發(fā)現(xiàn):DTI在多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病中均展現(xiàn)出獨特價值,尤其在失智癥的早期篩查中表現(xiàn)突出?!鄙享斨且紫夹g(shù)顧問徐泳欽博士在采訪中強(qiáng)調(diào)。
具體而言,上頂智引團(tuán)隊首先基于健康人群的神經(jīng)影像數(shù)據(jù),構(gòu)建了大型標(biāo)準(zhǔn)化神經(jīng)影像數(shù)據(jù)庫。一方面,通過自動化分析算法,多維度量測大腦結(jié)構(gòu)與功能參數(shù),研究出正常老化的大腦結(jié)構(gòu)特征;另一方面,將DTI影像特征精準(zhǔn)映射至腦神經(jīng)連接圖譜,實現(xiàn)對76條腦神經(jīng)纖維束結(jié)構(gòu)的量化分析。
在此之上,團(tuán)隊基于數(shù)據(jù)和機(jī)器算法構(gòu)建了腦神經(jīng)年齡預(yù)測模型,并通過多維度交叉驗證完成模型優(yōu)化,實現(xiàn)對記憶、語言、專注力等八大認(rèn)知功能網(wǎng)絡(luò)老化程度的精準(zhǔn)評估。經(jīng)多階段驗證與測試,該模型以高靈敏度和可信度應(yīng)用于臨床輔助診療及學(xué)術(shù)研究,可為腦部健康評估提供了客觀量化的科學(xué)依據(jù)。
評估全腦纖維束成像和八項關(guān)鍵認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)
圖源上頂智引
具體而言,這八個認(rèn)知功能網(wǎng)絡(luò)是基于上頂智引團(tuán)隊自主研發(fā)的腦神經(jīng)纖維束圖譜進(jìn)行細(xì)分的,具體包括事件記憶、語義記憶、內(nèi)隱記憶、工作記憶四個記憶網(wǎng)絡(luò),語言功能、專注力兩個高階功能網(wǎng)絡(luò),以及感覺運動功能、視覺功能兩個接收反應(yīng)功能網(wǎng)絡(luò),各認(rèn)知功能網(wǎng)絡(luò)的腦齡可顯示八個網(wǎng)絡(luò)之間不同的老化程度。
02
改善失智癥負(fù)擔(dān)的關(guān)鍵:早篩查、早評估、早干預(yù)
“即使是走向衰老的大腦仍具備顯著的功能可塑性。因此,我們要做的就是早篩查、早評估、早干預(yù)——上頂智引經(jīng)歷多年成果轉(zhuǎn)化,現(xiàn)已將腦齡分析技術(shù)應(yīng)用于多種臨床疾病,相關(guān)成果已獲美國專利,其中首項專利同步在歐盟、加拿大、澳大利亞、日本、韓國、中國等多國申請專利。此外,公司研發(fā)的腦神經(jīng)年齡及腦部檢測核心模組已通過美國FDA 510(k)上市許可,可精準(zhǔn)分析大腦結(jié)構(gòu)異常、損傷及退化狀況,實現(xiàn)失智癥患病風(fēng)險的科學(xué)預(yù)測。”徐泳欽博士強(qiáng)調(diào)。
■ 從預(yù)測到預(yù)防
首先,客觀量化的腦神經(jīng)健康評估模型結(jié)合臨床數(shù)據(jù)分析,可精準(zhǔn)評估腦部認(rèn)知功能退化程度,實現(xiàn)失智癥的早期預(yù)測與預(yù)后評估。徐泳欽博士指出:“失智癥患者在發(fā)病前,其腦神經(jīng)纖維已經(jīng)發(fā)生了結(jié)構(gòu)上的變化,這些變化可以通過腦神經(jīng)年齡分析技術(shù)提前發(fā)現(xiàn),從而為受測者提供個性化介入改善治療方案,延緩病情進(jìn)展,為臨床干預(yù)爭取黃金時間窗口。”
■ 療效評估與干預(yù)
腦神經(jīng)年齡分析技術(shù)的應(yīng)用場景廣泛,在療效評估中也展現(xiàn)出巨大潛力。據(jù)介紹,上頂智引正與阿茲海默癥藥物研發(fā)廠商及醫(yī)療器材廠商合作,協(xié)助其預(yù)測患者使用相關(guān)藥劑或醫(yī)材的預(yù)后情況,評估治療有效性。“我們針對輕度認(rèn)知功能障礙患者進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)用藥有效的患者其腦齡差較小,而用藥無效的患者腦齡差較大。這一發(fā)現(xiàn)為臨床醫(yī)師提供了重要的參考依據(jù),有助于他們更精準(zhǔn)地制定治療方案。”
此外,上頂智引研發(fā)的腦神經(jīng)年齡分析技術(shù)還在中風(fēng)康復(fù)、帕金森病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及抑郁癥、焦慮癥、自閉癥等精神疾病的評估中發(fā)揮著重要作用。通過持續(xù)監(jiān)測患者的腦神經(jīng)年齡變化,醫(yī)生可以及時調(diào)整康復(fù)計劃,提高治療效果。
盡管腦神經(jīng)年齡分析技術(shù)在科學(xué)研究中取得了顯著成果,但其臨床落地仍面臨諸多挑戰(zhàn)。徐泳欽博士坦言:“DTI技術(shù)雖具優(yōu)勢,但臨床應(yīng)用中面臨掃描時間長、信噪比低等挑戰(zhàn)。我們通過開發(fā)專利優(yōu)化算法,針對性校正影像扭曲與頭部晃動問題,顯著提升影像品質(zhì),有效突破技術(shù)應(yīng)用瓶頸,加速了其在臨床場景中的落地與普及。”
目前,上頂智引已與全球二十余家醫(yī)院建立合作,推動腦神經(jīng)年齡分析技術(shù)應(yīng)用于臨床實踐。“越來越多的臨床醫(yī)生開始認(rèn)識到腦神經(jīng)年齡分析技術(shù)的價值,愿意將其作為輔助診斷工具,為患者提供更精準(zhǔn)的醫(yī)療服務(wù)?!毙煊練J博士表示。
03
TOB+TOC,打造全方位全周期腦健康解決方案
除了嚴(yán)肅醫(yī)療場景下的臨床應(yīng)用外,隨著人口老齡化加劇、公眾健康意識提升及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,健康篩查與管理前置的趨勢愈發(fā)明顯,“我們計劃在北京、上海等一線城市建立腦健康管理中心,提供一站式腦部健康檢測與管理服務(wù)。通過自建健康管理中心及與合作醫(yī)院、體檢中心等渠道聯(lián)動,將腦神經(jīng)年齡分析技術(shù)推向更廣泛的市場?!鄙享斨且麻L吳帥介紹道。
檢測的便捷性提升了患者的健康意識,讓早篩早診的需求變得更加主動,推動需求的不斷增長。吳帥進(jìn)一步指出:“在此背景下,腦健康管理中心不僅提供專業(yè)的腦神經(jīng)年齡檢測服務(wù),更基于檢測結(jié)果為用戶定制個性化腦部健康改善方案,涵蓋生活方式調(diào)整、認(rèn)知訓(xùn)練、藥物治療等多元干預(yù)手段,還實現(xiàn)從單一檢測向全周期健康管理的價值延伸,進(jìn)一步強(qiáng)化了用戶粘性?!?/p>
此外,近年來中國的數(shù)字經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,數(shù)據(jù)資產(chǎn)變現(xiàn)的時代已然來臨。腦部數(shù)據(jù)作為高價值數(shù)據(jù)資產(chǎn),具有驅(qū)動腦健康產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級的獨特潛力。對此,上頂智引積極布局,通過自營與合作相結(jié)合的方式,廣泛收集了大量高質(zhì)量腦影像數(shù)據(jù)。一方面,這些數(shù)據(jù)用于持續(xù)優(yōu)化算法,提升其準(zhǔn)確性與可靠性;另一方面,還可通過與藥企、保險機(jī)構(gòu)等展開深度合作,進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)的商業(yè)價值,助力腦健康產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
腦神經(jīng)年齡分析技術(shù)作為神經(jīng)科學(xué)和醫(yī)學(xué)影像技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新成果,為腦部健康管理提供了全新的視角和工具。正如徐泳欽博士所言:“腦神經(jīng)年齡分析技術(shù)為我們提供了一個全新的視角來審視大腦健康。通過這項技術(shù),我們可以更早地發(fā)現(xiàn)潛在的問題,為患者爭取更多的治療時間。我們相信,在不久的將來,腦神經(jīng)年齡分析技術(shù)將成為腦部健康管理中不可或缺的一部分?!?/strong>
當(dāng)前,上頂智引正處于新的一輪融資中。吳帥表示,“中國認(rèn)知障礙患者數(shù)量龐大,但存在診斷率低、治療率低及醫(yī)療資源分布不均等問題。上頂智引積極響應(yīng)國家號召,參與全民腦部健康普查項目,目前正面向TOB端申請二類及三類醫(yī)療器械注冊證;同時面向TOC端,與體檢中心、保險公司、醫(yī)院科研項目及政策性項目開展合作,以推動認(rèn)知障礙的早期篩查與干預(yù),助力優(yōu)化腦健康領(lǐng)域的醫(yī)療資源配置,為提升公眾腦部健康水平貢獻(xiàn)力量?!?/strong>
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