【腦客中國(guó)·科研】隋婧：多模態(tài)磁共振影像融合計(jì)算方法及其在神經(jīng)精神疾病的臨床應(yīng)用

2024年8月1日晚20點(diǎn)，北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室課題組長(zhǎng)隋婧教授作為腦客中國(guó)科研第153位講者為大家?guī)?lái)主題為《多模態(tài)磁共振影像融合計(jì)算方法及其在神經(jīng)精神疾病的臨床應(yīng)用》的報(bào)告。以下內(nèi)容節(jié)選自直播視頻：

1、研究背景及臨床挑戰(zhàn)

大家晚上好，很榮幸受到腦客中國(guó)的邀請(qǐng)，來(lái)給大家介紹一下我們團(tuán)隊(duì)相關(guān)的工作。我來(lái)自北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，研究背景是計(jì)算精神病學(xué)，我們是希望能夠把一些AI、機(jī)器學(xué)習(xí)等腦影像模式識(shí)別方法應(yīng)用到我們的多模態(tài)磁共振影像中，來(lái)實(shí)現(xiàn)精神疾病以及腦發(fā)育障礙的一些精準(zhǔn)診療。我們希望通過(guò)客觀的影像學(xué)標(biāo)記能夠幫助我們做到早期預(yù)警，療效預(yù)測(cè)和相關(guān)的優(yōu)化治療。

我本人首先是信息工科的背景，非常希望能夠把我們先進(jìn)的計(jì)算學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用到精神疾病的客觀診斷上來(lái)。根據(jù)國(guó)際健康組織WHO統(tǒng)計(jì)顯示，全球目前是約有3億的抑郁癥，2300萬(wàn)精神分裂癥，以及6000萬(wàn)的躁郁癥患者。這些重型精神疾病患者都存在高級(jí)的腦功能紊亂，同時(shí)在臨床表征上會(huì)非常的接近，這也給臨床依據(jù)癥狀來(lái)進(jìn)行的診斷帶來(lái)了相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。

國(guó)際頂級(jí)的精神病學(xué)期刊《World Psychiatry》曾經(jīng)指出，由于缺乏客觀指標(biāo)實(shí)現(xiàn)早期的精準(zhǔn)診斷和輔助選藥，導(dǎo)致重型精神患者的壽命有可能會(huì)縮減十年。因此急需變革當(dāng)前的診斷策略以及相關(guān)的治療方法，采用客觀的神經(jīng)影像來(lái)輔助診療就是其中的一個(gè)手段。

但我們?cè)诮佑|神經(jīng)影像數(shù)據(jù)的過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，這一類(lèi)數(shù)據(jù)具有類(lèi)型多樣化、維度高、樣本量有限、互補(bǔ)性強(qiáng)，同時(shí)冗余性也很高的問(wèn)題。如何把這些多維異構(gòu)的大數(shù)據(jù)充分整合起來(lái)，提煉出來(lái)真正能夠幫助我們解決臨床問(wèn)題的知識(shí)，就是我們需要在計(jì)算精神病學(xué)里解決的一些挑戰(zhàn)。

我本人所做的這個(gè)方向主要是多模態(tài)的磁共振融合計(jì)算。我們是希望通過(guò)研發(fā)一些多元協(xié)同分析的方法，能夠發(fā)現(xiàn)不同模態(tài)之間隱含的，但有可能卻是關(guān)鍵的交互影響，從而更全面的刻畫(huà)精神疾病的復(fù)雜性。

現(xiàn)在從一個(gè)被試獲取多個(gè)模態(tài)的影像已經(jīng)非常的普遍了。但是從每一個(gè)模態(tài)單獨(dú)分析的這個(gè)結(jié)果，有可能不能夠給我們一個(gè)更全面更有機(jī)的整合。 所以我們是希望能夠通過(guò)發(fā)現(xiàn)模態(tài)之間潛在的不易發(fā)現(xiàn)的這些相關(guān)的模式，來(lái)輔助我們做一些臨床上有效的策略。

除了我們剛才說(shuō)到的重型精神疾病。目前我們可以知道很多精神疾病，它的首發(fā)期都是在兒童青少年階段。同時(shí)兒童青少年廣泛存在的精神障礙，包括自閉癥譜系障礙和注意缺陷多動(dòng)障礙。這個(gè)也是我們團(tuán)隊(duì)主要關(guān)心的兩個(gè)方式。它主要是存在一些發(fā)病早，給家庭帶來(lái)的負(fù)擔(dān)重，同時(shí)治療比較困難的問(wèn)題。

2、研究方向與途徑

我們團(tuán)隊(duì)主要做的工作是基于多模態(tài)的磁共振影像。 那么同時(shí)我們現(xiàn)在也會(huì)結(jié)合腦電相關(guān)的臨床指標(biāo)或者是基因信息等，通過(guò)多組學(xué)的指標(biāo)來(lái)輔助我們對(duì)于常見(jiàn)的這五種精神疾病的障礙，以及健康的學(xué)齡兒童進(jìn)行一些相關(guān)的評(píng)估。

主要包括它的多種疾病的患病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，腦智發(fā)育的預(yù)測(cè)，特定疾病亞型的篩選以及個(gè)性化的干預(yù)療效的評(píng)估。

我們的研究途徑事實(shí)上主要包括兩大部分。 一部分就是多模態(tài)融合策略，我們是希望能夠發(fā)現(xiàn)不同模態(tài)之間共有的和特異性的損傷，從而加深我們對(duì)于特定疾病的相關(guān)神經(jīng)基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)。基于這些相關(guān)的，尤其是和臨床指標(biāo)有密切聯(lián)系的這些靶點(diǎn)，我們可以做后續(xù)的療效預(yù)測(cè)以及一些個(gè)性化參數(shù)的設(shè)置。

下面我將從以下兩個(gè)方面來(lái)給大家介紹一下我們的主要研究。

1.多模態(tài)腦影像融合分析及其應(yīng)用

2.基于腦影像的個(gè)體化預(yù)測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用

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