【AI算病早知道2】20分鐘測出與失智症的距離 台大醫師為大腦「算命」驚艷國際

2017年成立的上頂醫學影像領先全球推出AI腦齡預測系統,其核心演算法已獲美國與台灣FDA認證。(上頂團隊:三位共同創辦人,醫務長曾文毅、總經理陳如芬、技術長徐泳欽)
2017年成立的上頂醫學影像領先全球推出AI腦齡預測系統,其核心演算法已獲美國與台灣FDA認證。(上頂團隊:三位共同創辦人,醫務長曾文毅、總經理陳如芬、技術長徐泳欽)

高齡化社會加上現代人壓力沉重,國際失智症協會(ADI)2021年最新報告曾估算,全球有高達4,100萬失智症患者尚未被診斷。由於失智症早期仍處輕微認知障礙(MCI; Mild Cognitive Impairment)階段,及早發現就更有機會治療,成立不到5年的上頂醫學影像科技領先全球,開發出結合磁振造影(MRI)的AI腦齡偵測系統,補足失智症長期只能透過量表或問診的缺口,其核心演算分析模組先後於2020年與今年6月取得美國與台灣FDA認證,成為臨床精準預測一大利器,讓這個不到10人的新創團隊嘗到耕耘有成之喜悅。

「近十年來,腦齡研究在國際間非常流行,我們(上頂)是透過腦神經纖維束找到腦齡的內涵,真的非常豐富,它不只是看你幾歲,連你的教育程度、活動力、情緒、壓力、有沒有糖尿病、高血壓,連是否受過腦傷等都可以看出。」談起這套結合磁振造影的腦齡AI預測模型,上頂醫學影像醫務長曾文毅點出了最核心的判斷來源,正是布滿大腦內的腦神經纖維束。

曾在台灣大學附設醫院影像醫學部兼任主治醫師的曾文毅告訴本刊,2011年起他與2位教授承接經濟部一項科專計畫,利用擴散式磁振造影(Diffusion MRI)研究腦神經纖維對失智症的影響,當時的他負責軟體,運用台大上千筆的臨床數據在電腦跑出分析,此一研究成果還曾於2012年登上國際頂尖期刊《科學》(Science)。

到了2016年,AI因為AlphaGo打敗南韓棋王在世界各地風風火火展開各項應用,曾文毅眼看時機已成熟,便於2016年著手要創業,2017年邀請參與創建台大創創中心並任首位執行長的陳如芬擔任總經理,也找來學生徐泳欽擔任技術長,自己在2020年8月全職加入擔任醫務長。

上頂2018年正式從台大技轉這項累積多年的研究基礎,希望藉由持續研發、及商業化的推動,讓這項技術透過上頂團隊快速落地在各個市場。

「簡單來說,這套系統,就是利用水分子擴散的磁振造影與AI來分析腦神經的健康樣貌,可提供醫師客觀準確的腦部健康評量。」曾文毅說明,正常健康人的神經纖維束從7、8歲起會不斷的發育,直到35歲左右到達巔峰,如此一來,透過MRI可看到腦神經纖束是否健康發展,再經AI演算,就可預測腦齡與正常合理值之間的落差,「倘若你的腦齡比實際年齡老個10歲甚至15歲,可能表示說大腦有過度老化的風險。」他指出。

上頂共同創辦人曾文毅透過布滿大腦的腦神經纖維束結合AI分析出腦神經的健康狀態。
上頂共同創辦人曾文毅透過布滿大腦的腦神經纖維束結合AI分析出腦神經的健康狀態。

 

曾文毅進一步補充,在台大時期建立的龐大數據,讓上頂擁有一套神經纖維束圖譜,主要針對大腦76條神經纖維束,劃分8個不同的認知功能網絡(包含長期事件記憶/情緒網絡、長期語意記憶網絡、長期內隱記憶網絡、工作記憶網絡、注意力網絡、語言網絡、體感覺與運動控制網絡、以及視覺網絡),也因此,這套系統除了可找出全腦的腦齡,也可看到大腦8個認知功能網絡的腦齡。「世界上其他先進的團隊都沒有辦法看這8個認知功能網路功能,我們是唯一。」他強調。

如同骨頭有骨齡、肌肉量有肌齡可預測,上頂利用腦齡的預測,將輔助失智症早期的篩檢,技術長徐泳欽表示,失智症早期篩檢需求很大,因為早期失智症患者多半沒有外顯症狀,臨床上又只能靠量表或問診,利用這套系統,只需掃描不到20分鐘,即可獲得一份腦齡數據,是科學又客觀的輔助工具。

由於MRI這類儀器多在醫學中心等級的醫院以及高階健檢中心,總經理陳如芬表示,系統通過TFDA認證後,國內多所醫院引進意願提高,包括振興醫院已經展開合作,也與萬芳醫院及雙和醫院洽談合作進行臨床研究中,此外,台大台北雲林兩院區、亞東醫院也在接觸,同時也將往更前端的預防醫學部署,繼台灣之後,也不排除開發亞洲其他國家高階健檢市場。

過去,上頂也陸續與國內健檢業者有所合作,至今服務近200個案例,最高年齡逾80歲,曾文毅舉例,一名61歲的男性,第一次測出的腦齡竟然高達69.8歲,經醫師建議配合運動順利減重,一年半後進行第2次的腦齡追蹤已大幅降至62.3歲,與實際年齡相符,代表肥胖也會影響大腦健康,是引發失智症的風險因子。

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