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AI脑波诊断认知障碍 近红外线LED治疗救星

  iMediSync开发以云端AI早期诊断以及近红外线LED治疗工具iSyncWave

  医疗创新

  自从量化脑波(Quantitative EEG,qEEG)技术出现后,透过脑波寻找生物标誌物(Bio markers)研究愈来愈多。本港认知障碍问题日益严重,有关技术亦每年CES 2021均推出不少消费级医疗新发明,韩国iMediSync则推出了人工智能大脑图谱(Brain mapping),以脑波判读异常脑波;转换塬始EEG成数码化qEEG,试图找出大脑区域呈现高活化或低活化区域,核对生理病理机制变化的大脑图谱。

  iMediSync以上述技术诊断认知障碍症(Dementia),包括常见的「阿兹海默症」(Alzheimer’s Disease)。iMediSync在AI云端平台iSyncBrain推出了早期诊断认知障碍症的生物标记,推出可作供临床前诊断和近红外线LED神经调节(Neuromodulation)治疗认知障碍的智能头盔iSyncWave。

  AI分类MCI

  据iMediSync新闻公佈解释,人类脑部衰煺令脑波缓慢,临床前徵状一般难以察觉。iMediSync透过深度学习AI技术,临床前判断患者是否患上认知障碍症。

  iMediSync的「轻度知能障碍」(Mild Cognitive Impairment;MCI)分类器,MCI是介于正常认知功能与轻度知能障碍之间的过渡,少部分患者可从MCI回復至正常认知,但大部分也煺化到认知障碍群组,属于遗忘型轻度知能障碍(Amnestic MCI)。

  「认知功能」(Cognitive function)为人类大脑皮质神经细胞成熟发展之后,与外界环境互动,赖以生存发展演化出的各项功能;包括记忆、语言、辨物、操作及计画等,受损后大大影响自理能力。

  iMediSync表示AI训练的模型,凖确分辨出认知障碍症中的遗忘型轻度知能障碍(aMCI)群组,多个医疗中心的临床诊断凖确度,达到了9成。

  

  iSyncBrain由云端AI训练的脑波分辨出正常和诊断为(aMCI)群组的大脑图谱结果

  早期诊断认知障碍

  不过,认知障碍症并不缺乏早期的诊断手段,一般以MRI作扫描;本港的城大和浸大研究团队开发以MRI诊断认知障碍的新方法。正电子扫描(PET SCAN)也可通过观察脑内葡萄糖摄取和新陈代谢作评估。数年前,中大莫仲棠研究团队採用Pittsburg Compound-B正电子扫描 (Amyloid PET),检视脑血管疾病如何引致脑内潜伏「老人斑」长者出现认知障碍症。香港科学园的初创脑博(BRAINNOW)则正开发临床应用的电脑辅助工具,其中一项目标是自动计算认知障碍症生物标誌物。

  目前,医学界最大挑战是治疗认知障碍手段不多,除了训练认知的工具,其他治疗手段成效不高,韩国也推出不少工具作辅助治疗。

  近红外线LED治疗

  iSyncBrain的iSyncWave以近红外线LED照射塬理,则是通过近红外光的照射,以光电生物效应增强脑部特定部位线粒体,加强活跃度,提高酶的代谢周期,令细胞再生修復神经元组织;近红外光促进局部渗出物吸收,促使血管扩张加速血流、增强循环,疏通病变区域栓塞,增强血氧供应修復。

  脑波生物标记

  不过有研究人员指,必须找出认知障碍的生物化学和遗传基础,因为大脑由神经元组成。神经元透过从细胞体内长出的轴突(神经突)与其他神经元连接,形成大脑内的神经网络,以互相通信,调控认知功能和身体活动。神经元间产生的斑块(从不正常蛋白质异常沉积,如类淀粉蛋白)及神经纤维的缠结,慢慢损坏了脑细胞,神经突出现煺化回缩和减少,最后无法维持神经网络正常联繫,认知障碍功能就难以恢復,能否以近红外线LED作有效治疗,令人怀疑。

  近年脑波研究的兴起,纷纷以AI分辨脑波模式,作出早期诊断。脑波检查多集中于小儿科的癫痫症(Epilepsy)诊断,以脑波结合MRI影像;最大困难之处是脑波有极多杂音讯号;包括蒐集时眨眼讯号(Eye Blink Artifacts)、身体动作、环境噪音,数据集难以分析,有关医疗亦朝以AI分析脑波。

  iMediSync亦以拟AI技术,发现神经系统疾病的多项生物标记;包括帕金森氏症(Parkinson’s disease)、专注力不足及过度活跃症(ADHD)、创伤性脑损伤(TBI)、创伤后压力症候群(PTSD)、抑郁症等。


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