「眼底相」偵測失智症

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香港中文大學醫學院領導的國際團隊成功研發人工智能系統,透過分析「眼底相」(視網膜圖像)便能夠偵測阿茲海默症,準確度高達80%,研究已於國際期刊《The Lancet Digital Health》發表。

港每十名70歲或以上長者便有一位罹患認知障礙症,而患者當中超過一半屬阿茲海默症(Alzheimer’s Disease),此症患者的腦內過度積聚不正常的物質,包括β-類澱粉狀蛋白及神經纖維纏結,導致腦細胞逐漸死亡,從而引致認知能力退化。

中大醫學院內科及藥物治療學系腦神經科臨床專業顧問區頴芝醫生表示:「中年人及長者出現記憶力衰退非常普遍,亦常被認為是罹患阿茲海默症的徵兆。然而,依據認知測試和腦結構影像掃描來準確診斷阿茲海默症有時候並不容易。現時偵測澱粉狀蛋白的方法,例如正電子腦掃描或通過腰椎穿刺提取腦脊液等,目前仍不普及且具入侵性。」

為解決臨床上的限制,中大醫學院與來自新加坡、英國和美國的多間醫療中心及院校,研發了一套應用尖端人工智能技術,僅透過「眼底相」(視網膜圖像)已可偵測阿茲海默症的人工智能系統。

視網膜可測中樞神經系統疾病

中大醫學院眼科及視覺科學學系系主任譚智勇教授解釋:「視網膜一向被視為大腦的延伸,兩者在胚胎學、生物特徵和結構上非常相似。眼底內的血管和視覺神經更是中樞神經系統中唯一可以直接觀察和分析的血管和神經線,能作為研究中樞神經系統疾病的平台。因此,藉著拍攝『眼底相』這種非入侵性的方法,我們可以研究眼底血管或視覺神經有否出現與阿茲海默症相關的病變。」

研究團隊利用近13,000張來自648名阿茲海默症患者(包括威爾斯親王醫院病人)和3,240名認知功能正常人士的「眼底相」,用於研發和測試新系統。經實驗驗證,新系統偵測阿茲海默症的準確度為84%,敏感度和特異性分別達93%及82%。另外,將新系統應用於來自不同種族和國家的「眼底相」數據,準確度亦達80-92%。

盡早揪出高危個案

中大周佩芳認知障礙預防研究中心主任莫仲棠教授指出:「新系統的準確度可媲美磁力共振等影像檢查,而且容易應用、不具入侵性,不僅有潛力應用在診所協助診斷阿茲海默症,更可成為在社區進行相關疾病篩查的工具。日後,我們有望以『眼底相』配合人工智能系統,便能找出隱藏在社區的阿茲海默症高危個案,盡早為這些患者進行各種預防治療,例如使用可抑制澱粉狀蛋白積聚的藥物,以減慢他們的認知功能退化及減低對腦部的損害。」

相關人工智能系統不但容易應用、非入侵性,且成本效益高,可望將來在社區中成為篩查罹患阿茲海默症高危人士的工具。

中大醫學院眼科及視覺科學學系副教授張艷蕾博士補充:「我們在新系統中應用了尖端的人工智能技術,並已測試其在不同情況下的效用。即使接受檢查人士患有黃斑病變和青光眼這些都市人和長者較常見的眼科疾病,人工智能系統仍能有效偵測阿茲海默症相關的視網膜特徵,猶如讀取阿茲海默症的生物指紋。要對抗阿茲海默症這個記憶小偷,切記不可走漏『眼』。我們現正開發一個人工智能綜合系統,可以結合眼底相和光學相干斷層掃描中有關眼底血管和神經線的病變資訊,用作檢測阿茲海默症。」3

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