2016年7月5日 星期二

大數據軟體對上多發性硬化症



Tracking brain atrophy in MS could become routine, thanks to new software

6/30, 2016
University at Buffalo
原文

Credit: Buffalo Neuroimaging Analysis Center, Department of Neurology, University at Buffalo

大腦組織的流失又名腦萎縮 (brain tissue),是老化的正常現象,然而多發性硬化症(multiple sclerosis (MS))會加速這過程。這種萎縮是多發性硬化症裡體力和認知能力下降的指標。然而,因為測量腦萎縮不僅昂貴而且複雜,所以這測量主要在實驗室中完成。


這種情況將會有所改變。水牛城大學(University at Buffalo)的研究學這將會在下個月於美國、歐洲、澳洲和拉丁美洲執行新軟體的測試,這軟體將能使評估多發性硬化症病人的腦萎縮成為例行性檢查。這研究受資助於承諾開發更有效的多發性硬化症檢測諾華公司(Novartis)。

水牛城大學研究學者表示,能夠例行的檢查腦萎縮的狀態,醫生就比較可以幫助評估病患病情惡化的狀況,如此也方便醫生了解硬化症治療的成效。這些優點是研究學者們發布於 Expert Review of Neurotherapeutics 時所提出的。

水牛城大學的神經學教授 Robert Zivadinov 說到,每年都檢查一次病人的腦萎縮量,醫生就可以更容易判斷出誰是認知及體能能力萎縮的高風險群。在過去的十幾年,他和他的同事累積世界最多關於腦萎縮及多發性硬化症的核磁共振造影資料庫,20000 餘張來自 4000多名病人,他們使用類似大數據分析的概念,創造出一個軟體名為 NeuroSTREAM,簡化分析腦萎縮核磁共振造影的複雜度。

Robert Zivadinov 也說到,醫師們無法在沒有測量腦萎縮量的情況下得到病情的進行狀況。他說,多發性硬化症的腦容量減少速度約是一般人的三到四倍,但是臨床醫生總不能說,自從你上次的門診,你失去了多少的腦。取而代之的是,臨床醫生主要是藉由大腦病變的現象來決定病情的走向。他也說,醫生和放射科醫生可以很輕易的在核磁共振造影判別病變的大腦區域,但是這只是造成多發性硬化症病人失能的部分原因。而且,雖然多發性硬化症藥物可阻止病變的發生;然而,在眾多的數據顯示,腦萎縮和體能及認知能力的下降還是會繼續發生。

Robert Zivadinov 及其同事表示,雖然在該疾病界裡,所有人努力地解決個人量測腦萎縮的困境,然,這測量需要跟治療管控合作,因為這將提供有用的數據來決定藥物治療的有效程度。

很快的,水牛城大學的研究學者們將會開始收集來自 30 個美國多發性硬化症中心 1000 多名病患的大腦容量變化來建立資料庫。其目的是測試 NeuroSTREAM 設否能將多發性硬化症患者的腦容量精確量化。

這個程式是基於個使用者友善且雲端的平台而且符合醫療隱私規定諸如:醫療保險流通與責任法案,這軟體可以很容易地被工作站、筆電、平板、智慧型手機取用,他們的終極目標是讓各臨床醫生能在使用者友善的網站上傳病患資料並保有隱私而且得到即時的診斷。

NeuroSTREAM 這套軟體主要量測特定的區域來斷定腦萎縮。那個區域就是側腦室容積(lateral ventricular volume (LVV)),裡面有些腦脊髓液,當腦萎縮時,該地方就會擴大

Michael G. Dwyer III,水牛城的助理教授說道,側腦室是腦萎縮測量的替代方案,是個敏銳的探測器(Canary in the coal mine)

Dwyer,在水牛城大學裡的電腦科學家,專門分析神經相關的數據,也是 NeuroSTREAM 的首席研究員。在美國神經學會會議上,他發布了初步的結果,說明該軟體可以藉由觀察量測側腦室提供準確、可靠的結果來量測多發性硬化症患者的腦萎縮狀況。

他說到,通常你需要個高解析度的核磁共振相片才能準確判斷,但是,我們的軟體也是用於臨床型的低解析度核磁共振影像。

他們也提及,他們需要個正常的資料庫來跟個別病人做比對,NeuroSTREAM 更提供其他病人的資料進行比對。