AI算法能檢測大腦缺陷,有助於治療癲癇疾病


北京時間8月16日上午消息,據報道,目前,科學傢最新研發一種AI算法,能夠檢測出癲癇患者早期癥狀,甚至包括經驗豐富的資深醫師可能忽略的癥狀。該AI算法能檢測出患有一種罕見疾病的患者,準確率達到60%以上,相比之下,核磁共振成像未發現任何隱性癥狀。

研究結果表明,AI算法在掃描中發現538例FCD癥狀,其中包括112例放射科醫師無法檢測到的病例。

這種罕見疾病是癲癇,據稱,英國和美國居民癲癇發病率達1%,該疾病會導致患者大腦出現不受控制的腦電流爆發,從而引發痙攣抽搐。

任何人都可能出現驚厥痙攣,但並不意味著他們必然都患有癲癇,通常癲癇患者確診之前可能不止一次出現痙攣抽搐。當大腦突然腦電流爆發時,就會出現癲癇,導致大腦運行中斷,部分患者癲癇發作時人們仍保持警覺狀態,能夠感知到周圍環境,而部分患者癲癇發作時會完全失去意識,處於極度危險境地。

有時癲癇患者會出現不同尋常的感覺、認知和活動,或者身體僵硬摔倒在地板上不斷抽搐,在任何年齡時期,中風、腦感染、頭部損傷或者出生時導致缺氧的問題都可能誘發癲癇,在超過50%以上的病例中,醫師無法找到具體病因,相關治療癲癇藥物也無法完全治愈,但有助於停止或者減少癲癇發作,如果藥物治療仍無效,患者隻能選擇腦部手術。

導致癲癇的一個誘因是耐藥性局灶性腦皮質發育不良(FCD),這是大腦的一種細微異常,會導致大腦信號傳輸失效。癲癇能通過手術進行治療,但該疾病對大腦產生的變化非常微妙,即使是經驗豐富的放射科醫師進行核磁共振掃描時也可能忽略該疾病征兆。

但基於英國倫敦大學學院研究團隊研發的一種AI算法,可以檢測到63%的FCD癥狀,這是之前醫護人員很難檢測到的,也是誘發癲癇發作的重要因素之一。

研究人員稱,他們的AI模型能為更多癲癇患者進行大腦手術,提供最佳治愈機會。據悉,在英國,大約有60萬癲癇患者,但僅有20-30%的患者對藥物沒有反應。

腦細胞或者神經元細胞,通常會形成有組織的細胞層,形成大腦皮層。對於FCD患者,其腦細胞是無序紊亂的,從而導致痙攣抽搐的風險更高。在接受手術控制病情的兒童癲癇患者中,FCD癥狀是最常見的病因,對於需要手術治療的成年人群,FCD是第三大常見病因。然而,令醫務人員棘手的是很難通過核磁共振掃描檢測到FCD癥狀,在最新研究中,研究人員從22項全球癲癇疾病研究中收集1000多張核磁共振掃描圖像,一組放射科專傢將掃描結果標記為健康或者FCD癥狀,之後運行AI算法檢測掃描異常現象。

這項AI算法涉及患者大腦30萬個區域信息,該研究報告發表在《大腦》雜志上,研究結果表明,AI算法在掃描中發現538例FCD癥狀,其中包括112例放射科醫師無法檢測到的病例。

研究人員稱,這一點非常重要!因為當前局灶性腦皮質發育不良(FCD)癥狀主要依賴於及時檢測發現,再選擇手術治療。倫敦大學學院皇後廣場神經學研究所研究員康拉德·瓦格斯蒂爾(Konrad Wagstyl)博士說:“這種AI算法有助於發現更多兒童和成年癲癇患者的隱性病變征兆,促使更多的癲癇患者盡快考慮進行腦外科手術,治愈癲癇疾病,並提高人們的病情認知,據統計,每年大約有440名兒童患者進行癲癇手術,術後病情有所好轉。”

該AI算法適用於任何潛在FCD癥狀的患者,且患者年齡在3歲以上,曾接受過核磁共振掃描。研究報告合著作者漢娜·斯皮策(Hannah Spitzer)博士是德國慕尼黑亥姆霍茲研究所一位機器學習研究員,她說:“我們的算法具有自動學習能力,從數千例患者的核磁共振掃描數據中檢測病變,它能可靠地檢測出不同類型、形狀和大小的病變特征,甚至包括很多之前被放射科醫師忽略的病變。”

倫敦大學學院大奧蒙德街兒童健康研究所索菲·阿德勒(Sophie Adler)博士說:“我們希望這項技術將有助於檢測容易被忽視導致癲癇的異常癥狀,最終可使更多的癲癇患者通過腦部手術治愈康復。”


相關推薦

2024-03-23

一名被AI救下的女性,已經做完手術開始康復。同時,AI算法在美國一傢診所近1/4的眼科檢查中,發現患者的視網膜病變。AI幫助人類診病的未來,真的不遠。AI工具Mia在乳腺X光檢查掃描中,圈出兩個關鍵區域而Google的研究團隊,

2022-09-21

簡短的消息:“你好,世界(Hello World)”。植入奧基夫大腦的是腦機接口公司Synchron的設備,它以無線方式讀取腦電波,轉換為文字。治療疾病、心靈感應、意念操控,腦機接口的想象空間正變得越來越大。入選2022年“上海科

2023-07-17

裡亞格拉茲斯奎西亞裡尼(Mariagrazia Squicciarini)表示,在AI算法的加持下,神經技術最近得到快速發展,“神經技術得到極大強化”。目前,AI算法能夠以前所未有的方式處理和學習數據。AI可操縱大腦機制不過,隨著AI增強神經技

2024-02-10

影響,最新研究正致力於探索GLP-1藥物的作用機制及其在大腦中的活性,以期揭示新陳代謝狀態與精神健康之間的復雜聯系。既往研究已經發現,相較於一般人群,糖尿病和肥胖患者更易罹患精神疾病,並且在患有這些代謝性疾

2023-01-08

解釋常用於治療創傷後應激障礙(PTSD)的藥物如何影響大腦活動。創傷後應激障礙患者經常與無法解除恐懼作鬥爭,這可能阻礙他們接受治療的能力。這項研究最近發表在《轉化精神病學》雜志上。由於知道神經遞質5-羥色胺在

2022-12-20

的二十分之一。在這些電線上配備的1024個電極可有效監測大腦活動,還可對大腦施加電刺激。監測數據可通過芯片無線傳輸至外部計算機中供研究人員研究。大腦芯片移植機器人的工作原理有點像縫紉機,使用一根硬針將芯片

2022-07-28

小組開發的,他們指出,未來有一天可以在40歲人群預先檢測出阿爾茨海默癥征兆,通常該疾病在65歲左右才會表現出相應癥狀。及早發現精神疾病征兆非常重要,有助於患者接受治療、減輕精神疾病帶來的壓力,基於功能磁共

2024-02-28

腦芯片植入人體。而且馬斯克透露,這次植入的初步結果檢測到神經脈沖。在最近的一次公開線上分享上,馬斯克更是透露,這名首位人類受試者已基本康復,並且可僅憑思維操控鼠標。“目前進展良好,病人似乎已完全康復,

2022-09-23

應。《華爾街日報》2021年的一份詳細報告顯示,TikTok的算法如何將年輕女孩推向節食和減肥視頻並將她們送入潛在的危險兔子洞。在該報道發表的前一天,TikTok宣佈它正在努力實現 多樣化推薦以便用戶不會被一系列類似的內容

2022-10-23

市。氯巴占是一種有機化合物,化學式為C16H13ClN2O2,適用於治療對其他抗癲癇藥無效的難治性癲癇,鎮靜副作用很小,被視為“救命藥”,但因為屬於第二類精神藥品管控,而且沒有國產藥物,購買和使用非常困難,2021年還發

2024-02-21

,每個電極比人類頭發還細,擁有近1000個傳感器,能夠檢測單個神經元的電信號。7年前,研究人員便開始在動物身上使用Neuropixels陣列,最近三個月發表的2篇論文展示它們在回答一些僅限於人類的問題上的應用,比如大腦如何

2022-07-26

噪音。所以非侵入式腦機接口技術,核心是通過傳感器和算法的突破,去過濾或尋找喧雜噪音中非常精細的腦電信號。為攻克這一難點,他們發明和革新電極材料,突破生物電信號大規模采集難點,同時提升微型設備信號采集準

2023-03-09

片時的大腦模式聯系起來。與之前使用基於大數據訓練AI算法破譯大腦掃描結果不同,“穩定擴散”能夠從較少的訓練中獲得更多信息。未參與該研究的美國普林斯頓大學認知神經科學傢Ariel Goldstein表示,這是一種結合文本和視

2022-09-06

阿·阿爾傑巴維稱,研究結果表明,簡單的語音記錄和AI算法可以精確確定哪些人感染新冠肺炎,此外,還支持遠程虛擬測試,檢測結果可在不到一分鐘內出來,這類測試可用於大型集會的檢測點,對人群進行快速篩查。此外,