“這是新發(fā)現(xiàn)的顳枕聯(lián)絡(luò)纖維束。”4月15日，河北省故城縣醫(yī)院神經(jīng)影像研究中心主任姜洪新輕點鼠標(biāo)，對著顯示屏上流光溢彩的“多彩大腦”三維成像圖進(jìn)行標(biāo)注。這些神經(jīng)纖維束的成像，應(yīng)用的正是其團(tuán)隊研發(fā)的彌散張量成像（DTI）神經(jīng)纖維束成像技術(shù)。

他告訴科技日報記者，這項技術(shù)不僅助力團(tuán)隊首次發(fā)現(xiàn)并命名8條全新的神經(jīng)通路，更讓阿爾茨海默病預(yù)警提前5年成為可能。截至目前，該技術(shù)已助力數(shù)千例腦腫瘤患兒實現(xiàn)精準(zhǔn)手術(shù)。這一技術(shù)突破，標(biāo)志著該團(tuán)隊正在用“計算機(jī)+醫(yī)學(xué)”的跨界思維，將腦神經(jīng)顯影技術(shù)推向新維度。

“傳統(tǒng)的磁共振成像（MRI）就像黑白照片，而如今DTI技術(shù)，則讓我們看到了彩色電影?！苯樾逻@樣形容技術(shù)突破。團(tuán)隊創(chuàng)新性地采用水分子擴(kuò)散追蹤原理，通過測量白質(zhì)纖維各向異性分?jǐn)?shù)，將神經(jīng)束的走向以不同色碼立體呈現(xiàn)，首次實現(xiàn)神經(jīng)通路的“分色管理”。

在姜洪新電腦顯示屏里，由紅、藍(lán)、綠三色交織成的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，正以立體動態(tài)形式展示著神經(jīng)纖維束走向?！跋啾葌鹘y(tǒng)成像僅能顯示解剖結(jié)構(gòu)，這個自主研發(fā)的腦神經(jīng)‘活地圖’，可以用不同色彩顯示神經(jīng)纖維束的長短、體素、根數(shù)和走向?！睋?jù)他介紹，這一技術(shù)還可捕捉到直徑僅0.1毫米的微觀神經(jīng)損傷。

面對錯綜復(fù)雜的神經(jīng)纖維束，該團(tuán)隊通過AI算法破解“面條團(tuán)”困局?！熬拖駨囊诲佉獯罄嬷蟹蛛x每根面條?！苯樾掠猛ㄋ椎脑捊忉屵@項技術(shù)突破。為此，該團(tuán)隊構(gòu)建起我國首個包含數(shù)千例樣本的跨年齡段腦圖譜數(shù)據(jù)庫，涵蓋從早生兒到百歲老人的全年齡段數(shù)據(jù)。

技術(shù)攻關(guān)中，該團(tuán)隊聯(lián)合fMRI功能網(wǎng)絡(luò)分析，獨(dú)創(chuàng)了“多模態(tài)數(shù)據(jù)融合算法”，將國產(chǎn)聯(lián)影磁共振的原始數(shù)據(jù)與飛利浦設(shè)備參數(shù)進(jìn)行跨平臺校準(zhǔn)，開發(fā)出能揭示“結(jié)構(gòu)—功能”雙重異常，精準(zhǔn)鎖定干預(yù)腦疾病靶點的“多彩大腦”影像。這相當(dāng)于為國產(chǎn)設(shè)備裝上了“性能倍增器”，提升了圖像分辨率。

這項技術(shù)突破的背后是11個科研小組的協(xié)同作戰(zhàn)。“各個小組分別負(fù)責(zé)不同領(lǐng)域的應(yīng)用研究，最終將成果應(yīng)用于臨床?！痹撛涸洪L居艷梅表示。

技術(shù)的跨界融合更令人振奮。“我們正與浙江工業(yè)大學(xué)等院校開展科研項目聯(lián)合攻關(guān)、臨床數(shù)據(jù)共享機(jī)制、聯(lián)合實驗室建設(shè)和專業(yè)人才培養(yǎng)等方面的合作。”姜洪新介紹，通過“高校技術(shù)研發(fā)—醫(yī)院臨床驗證—成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用”的全鏈條協(xié)同，團(tuán)隊正推動醫(yī)學(xué)影像技術(shù)與人工智能的深度融合，助力解決神經(jīng)疾病診療中的難點問題。

年初，姜洪新團(tuán)隊成為清華大學(xué)健康中國研究院縣域醫(yī)共體醫(yī)防融合課題組的“功能磁共振及AI腦影像在腦健康的評估中的應(yīng)用”子課題牽頭單位。如今，他和團(tuán)隊正在重新定義神經(jīng)腦科學(xué)的未來圖景。

來源：科技日報