
你是否有过这样的瞬间:刚走进厨房,突然忘了要拿什么;聊天时,某个熟悉的地名到了嘴边却怎么也说不出来;曾经一目十行就能记住的资料,现在反复看几遍还是记不住重点……
这些看似“微不足道”的日常现象,可能都是大脑释放的衰老信号。更值得注意的是,很多人以为大脑衰老是老年人才需要担心的事,然而研究表明:大脑的衰老进程远比我们想象中启动得更早,并且这是一个量变引起质变的过程。
作为人体“指挥中心”,大脑衰老涉及复杂生物学机制,这些变化或是正常生长发育与自然衰老的阶段性特征,也可能是脑部疾病引发的加速衰老预警。为精准评估大脑衰老进程,科学家提出大脑年龄差距(Brain Age Gap,BAG)概念,通过对比大脑预测年龄与实际年龄的差值,直观反映大脑完整性,评估与年龄相关的退化性疾病风险。
在此背景下,北京上顶智引医疗科技有限公司(以下简称:上顶智引)作为全球脑健康管理领域的先行者,依托顶尖学府教授团队数十年的研究成果,成功开发出一套基于扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)和人工智能技术的非侵入式的脑神经纤维追踪技术(Tractography)。
该前沿技术能够以无创方式对活体大脑白质神经纤维通路进行三维可视化重建,并结合人工智能算法精准评估个体脑年龄,为揭示大脑健康状态、衰老进程及潜在失智症(Dementia)风险提供关键科学依据。
01
全方位覆盖全脑及八项认知功能网络的脑龄评估
据WHO统计,全球约有5500万名失智症患者,且以3秒每例的速度在新增。我国作为世界上失智症患者人数最多的国家,患者已超过1500万,约占全球总病例数的五分之一。随着人口老龄化进程的加快和人均预期寿命的延长,预计到2030年,全球失智症患者数量将达到8200万。这不仅给个人和家庭带来沉重负担,也对社会构成严峻挑战,已成为影响人民健康的重大社会问题。
大脑神经纤维如同脑部的“电线网络”,负责传递神经信号,这些信号以不同形式传送,形成人脑不同的认知功能。随着年龄增长,脑神经束会逐渐出现结构损伤与功能退化,进而导致认知功能衰退。
目前,临床上常用的失智症诊断工具,包括AD-8极早期失智症筛检量表、简短智能测验(MMSE)、简易心智状态问卷调查表(SPMSQ)、记忆障碍筛检(MIS),以及血液检查、影像和神经心理检查等。这些工具主要用于评估当下认知功能退化程度,无法预测风险、病程或为高危人群提供预防建议。
“DTI是近年来发展起来的MRI新技术,也是目前唯一能够实现无创、全面且实时展示大脑神经纤维空间分布、走向及完整性的方法。我们团队自2003年起深耕该领域,通过临床实践发现:DTI在多种神经系统疾病中均展现出独特价值,尤其在失智症的早期筛查中表现突出。”上顶智引首席技术顾问徐泳钦博士在采访中强调。
具体而言,上顶智引团队首先基于健康人群的神经影像数据,构建了大型标准化神经影像数据库。一方面,通过自动化分析算法,多维度量测大脑结构与功能参数,研究出正常老化的大脑结构特征;另一方面,将DTI影像特征精准映射至脑神经连接图谱,实现对76条脑神经纤维束结构的量化分析。
在此之上,团队基于数据和机器算法构建了脑神经年龄预测模型,并通过多维度交叉验证完成模型优化,实现对记忆、语言、专注力等八大认知功能网络老化程度的精准评估。经多阶段验证与测试,该模型以高灵敏度和可信度应用于临床辅助诊疗及学术研究,可为脑部健康评估提供了客观量化的科学依据。
评估全脑纤维束成像和八项关键认知网络
图源上顶智引
具体而言,这八个认知功能网络是基于上顶智引团队自主研发的脑神经纤维束图谱进行细分的,具体包括事件记忆、语义记忆、内隐记忆、工作记忆四个记忆网络,语言功能、专注力两个高阶功能网络,以及感觉运动功能、视觉功能两个接收反应功能网络,各认知功能网络的脑龄可显示八个网络之间不同的老化程度。
02
改善失智症负担的关键:早筛查、早评估、早干预
“即使是走向衰老的大脑仍具备显著的功能可塑性。因此,我们要做的就是早筛查、早评估、早干预——上顶智引经历多年成果转化,现已将脑龄分析技术应用于多种临床疾病,相关成果已获美国专利,其中首项专利同步在欧盟、加拿大、澳大利亚、日本、韩国、中国等多国申请专利。此外,公司研发的脑神经年龄及脑部检测核心模组已通过美国FDA 510(k)上市许可,可精准分析大脑结构异常、损伤及退化状况,实现失智症患病风险的科学预测。”徐泳钦博士强调。
■ 从预测到预防
首先,客观量化的脑神经健康评估模型结合临床数据分析,可精准评估脑部认知功能退化程度,实现失智症的早期预测与预后评估。徐泳钦博士指出:“失智症患者在发病前,其脑神经纤维已经发生了结构上的变化,这些变化可以通过脑神经年龄分析技术提前发现,从而为受测者提供个性化介入改善治疗方案,延缓病情进展,为临床干预争取黄金时间窗口。”
■ 疗效评估与干预
脑神经年龄分析技术的应用场景广泛,在疗效评估中也展现出巨大潜力。据介绍,上顶智引正与阿兹海默症药物研发厂商及医疗器材厂商合作,协助其预测患者使用相关药剂或医材的预后情况,评估治疗有效性。“我们针对轻度认知功能障碍患者进行了研究,发现用药有效的患者其脑龄差较小,而用药无效的患者脑龄差较大。这一发现为临床医师提供了重要的参考依据,有助于他们更精准地制定治疗方案。”
此外,上顶智引研发的脑神经年龄分析技术还在中风康复、帕金森病等神经系统疾病以及抑郁症、焦虑症、自闭症等精神疾病的评估中发挥着重要作用。通过持续监测患者的脑神经年龄变化,医生可以及时调整康复计划,提高治疗效果。
尽管脑神经年龄分析技术在科学研究中取得了显著成果,但其临床落地仍面临诸多挑战。徐泳钦博士坦言:“DTI技术虽具优势,但临床应用中面临扫描时间长、信噪比低等挑战。我们通过开发专利优化算法,针对性校正影像扭曲与头部晃动问题,显著提升影像品质,有效突破技术应用瓶颈,加速了其在临床场景中的落地与普及。”
目前,上顶智引已与全球二十余家医院建立合作,推动脑神经年龄分析技术应用于临床实践。“越来越多的临床医生开始认识到脑神经年龄分析技术的价值,愿意将其作为辅助诊断工具,为患者提供更精准的医疗服务。”徐泳钦博士表示。
03
TOB+TOC,打造全方位全周期脑健康解决方案
除了严肃医疗场景下的临床应用外,随着人口老龄化加剧、公众健康意识提升及科学技术的进步,健康筛查与管理前置的趋势愈发明显,“我们计划在北京、上海等一线城市建立脑健康管理中心,提供一站式脑部健康检测与管理服务。通过自建健康管理中心及与合作医院、体检中心等渠道联动,将脑神经年龄分析技术推向更广泛的市场。”上顶智引董事长吴帅介绍道。
检测的便捷性提升了患者的健康意识,让早筛早诊的需求变得更加主动,推动需求的不断增长。吴帅进一步指出:“在此背景下,脑健康管理中心不仅提供专业的脑神经年龄检测服务,更基于检测结果为用户定制个性化脑部健康改善方案,涵盖生活方式调整、认知训练、药物治疗等多元干预手段,还实现从单一检测向全周期健康管理的价值延伸,进一步强化了用户粘性。”
此外,近年来中国的数字经济迅猛发展,数据资产变现的时代已然来临。脑部数据作为高价值数据资产,具有驱动脑健康产业创新升级的独特潜力。对此,上顶智引积极布局,通过自营与合作相结合的方式,广泛收集了大量高质量脑影像数据。一方面,这些数据用于持续优化算法,提升其准确性与可靠性;另一方面,还可通过与药企、保险机构等展开深度合作,进一步挖掘数据的商业价值,助力脑健康产业的高质量发展。
脑神经年龄分析技术作为神经科学和医学影像技术领域的创新成果,为脑部健康管理提供了全新的视角和工具。正如徐泳钦博士所言:“脑神经年龄分析技术为我们提供了一个全新的视角来审视大脑健康。通过这项技术,我们可以更早地发现潜在的问题,为患者争取更多的治疗时间。我们相信,在不久的将来,脑神经年龄分析技术将成为脑部健康管理中不可或缺的一部分。”
当前,上顶智引正处于新的一轮融资中。吴帅表示,“中国认知障碍患者数量庞大,但存在诊断率低、治疗率低及医疗资源分布不均等问题。上顶智引积极响应国家号召,参与全民脑部健康普查项目,目前正面向TOB端申请二类及三类医疗器械注册证;同时面向TOC端,与体检中心、保险公司、医院科研项目及政策性项目开展合作,以推动认知障碍的早期筛查与干预,助力优化脑健康领域的医疗资源配置,为提升公众脑部健康水平贡献力量。”
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