尽管及时诊断AD非常重要,但事(shì)实证明(míng)早期诊断具有挑战(zhàn)性(xìng)。研究已经将疾病过程与代谢变化(huà)联系起来,如大脑(nǎo)某些区域(yù)的葡萄糖(táng)摄取(qǔ)所(suǒ)表明的那(nà)样,但这些(xiē)变化可(kě)能难以识别。
该研究的合著者(zhě),来自加利福尼亚大学旧金山分(fèn)校(xiào)放射与生(shēng)物医(yī)学成像系的医学(xué)博士Jae Ho Sohn表(biǎo)示(shì):“大脑中(zhōng)葡萄糖摄取模式的差异非常微妙且弥漫。”“人们善于发(fā)现(xiàn)疾(jí)病的特定生(shēng)物标志物,但(dàn)代谢变化(huà)代(dài)表了一个更全面,更微妙的过程。”
该研究的资深作者,来自加州(zhōu)大学旧金山分校的本杰明·弗朗(lǎng)克医学博士通过放射大数据(BDRAD)研究小组接触了Sohn博士和加(jiā)利福尼亚大学伯克利分校的本科生丁一鸣,该小组是一个专注于放射学的多学科(kē)医师和工程(chéng)师团(tuán)队数据科学(xué)。Franc博士对运用深度学(xué)习(DL)来(lái)发现可预测AD的脑代(dài)谢(xiè)变化感兴趣。
研究人(rén)员使(shǐ)用18-F-氟脱氧葡萄糖PET(FDG-PET)扫(sǎo)描训练(liàn)了DL算法。
研究人(rén)员可以访问阿尔茨海默氏病神经影像学计划(ADNI)的数据,该计划(huá)是一项主要(yào)的(de)多(duō)站点研究,专注于改(gǎi)善该疾病的预防和治疗的(de)临床试验。ADNI数据(jù)集包含来自1,002位患者(zhě)的2,100多个FDG-PET脑图像。研究人(rén)员(yuán)在90%的数据(jù)集上训(xùn)练(liàn)了DL算法,然后在其余10%的数据集(jí)上对其进行了测试。
最后,研究人员在(zài)40例从未研究过的患者的(de)40例影像(xiàng)学检查中独(dú)立(lì)测(cè)试了该算法。该算法在最终诊断之(zhī)前平均六年以上,对疾病(bìng)的检测灵(líng)敏(mǐn)度达到(dào)100%。
Sohn博士说:“我们对该算法的(de)性(xìng)能感到非常满意。”Sohn博士说:“它能够预(yù)测(cè)到每一个发展为阿尔茨海(hǎi)默氏病的病例。”
算法可(kě)以帮(bāng)助放射线学家
尽管他警告说,他(tā)们的(de)独立测试(shì)集很小,需(xū)要通过更大的多机构前瞻性研究进一步验证,但算法这可能是补充放射科医生工(gōng)作(zuò)的有用工具(jù),尤其(qí)是与其他(tā)生化和影像学检查(chá)结合使(shǐ)用时,可以为早期治疗干预(yù)提供机会。
他说(shuō):“如(rú)果(guǒ)在所有症状都表(biǎo)现出来后就诊断出阿尔茨(cí)海默氏病,那么大脑的体积损失将非常(cháng)严重,以至于进行干预为时已晚。”“如果我们(men)能够(gòu)及早发现它,这将为研究者提供一个潜在的机会,以寻找更好的方法来减(jiǎn)缓甚至(zhì)停止疾病进(jìn)程。”