用核磁共振成像(MRI)扫描大脑会产生许多2-D的“切片”,可以合成构建大脑的3-D演示。中风患者往往会在医院进行脑部扫描,这样医生才能够找出和确认受损的位置和区域。如果进行大脑的高分辨率扫描通常需要30分钟,但在中风的情况下,这个时间太长了。因而,通常医院接收中风患者时,会进行快速脑部扫描。这种快速扫描切片间的间隔为7mm,而高端科学研究中通常会以间隔1mm进行切片扫描。医生会从这些扫描图像中对中风的影响进行分析,但是往往这种快速临床扫描的分辨率过低,使得很多用于辅助分析的计算机算法难以进行。
人工智能让原本分辨率极低的图片,变得清晰(图片来源:MIT)
“这些图像是独一无二的,因为它们是当患者由于中风入院时,在临床实践中获得的,”MIT电气工程和计算机科学教授Polina Golland说,“这样的研究是你难以筹划的。”
这些来自医院临床的中风扫描是大量数据财富,为了帮助科学家们更好的利用这些扫描图像,来自MIT的研究团队协同麻省总医院的医生和其他的机构,开发了一种提高这些扫描质量的方法,这样就可以将这些临床数据用于大规模的中风研究。通过这些扫描,研究人员可以研究遗传因素是如何影响中风存活率以及患者对不同的治疗方案是如何响应的。他们也可以通过这个途径去研究一些其他的疾病,例如阿兹海默病。
填补数据
对于中风患者的临床扫描,成像由于扫描的时间限制会快速的进行,扫描的“切片”非常的稀疏,意味着成像的切片有着5-7mm的间隔。(片内分辨率为1mm)
MIT电气工程和计算机科学教授Polina Golland(图片来源:MIT)
对于科学研究,研究人员通常要获得更高分辨率的成像,切片之间的间隔只有1mm,这需要扫描更长的时间。科学家们开发了专门的计算机算法来分析这些成像,但是这些算法在低质量的医院扫描成像上就不是那么适用了。
MIT的研究人员与来自麻省总医院和其他医院的研究人员共同合作,他们对如何利用这些大量的患者扫描图像非常的有兴趣。相对于那些小范围的高质量扫描研究,这些丰富的临床资源可以允许他们从中学到更多的东西。
他们共同开发了一种新方法,从基本上填补每个患者扫描中缺少的数据,通过从整个扫描集合获取信息并使用它来重新创建其他扫描中缺少的解剖特征来完成。
Golland说:“关键的概念是生成解剖学上合理的图像,用算法使之看起来像是那些研究扫描,并且与获得的临床图像完全一致。一旦你这样做,你可以应用所开发的最先进的算法,用于获得漂亮的研究成像,并如同科研图像一般运行相同的分析,并得到结果。”
普通MRI图片的一大局限在于分辨率(图片来源:MIT)
一旦生成了这些科研质量的图像,研究人员就可以运行一组旨在帮助分析解剖特征的算法,包括切片的对齐以及称为头骨剥离的过程——除去除大脑以外的其他结构成像。
在整个过程中,算法会跟踪哪些像素来自原始扫描,以及之后填充哪些像素,以便稍后进行的分析。例如测量脑损伤的程度这样的分析,则只能在原始扫描的信息上进行。
“从某种意义上说,这是一个支架,可以让我们将图像放入集合中,就如同它是一个高分辨率的图像,然后只对我们拥有信息的像素进行测量,”Golland说。
更高质量
麻省理工学院的团队开发出了这种用于增强低质量图像的技术,现在,他们计划将其应用于来自包括12间医院在内的大约4,000次中风成像扫描。
“了解对白质造成的损伤的空间模式,有助于我们更详细地了解疾病如何与认知能力相互作用,以及从脑卒中恢复的能力等等,”Golland指出。
人工智能将改变我们对疾病的治疗(图片来源:SiliconANGLE)
研究人员还希望将此技术应用于其他脑部疾病患者的扫描。
“它打开了很多有趣的方向,”Golland说,“在日常医疗实践中获得的图像可以给出解剖学洞察力,因为我们将质量提升到了算法可以分析的程度。”
参考资料
[1] New technique makes brain scans better
[2] Artificial Intelligence Helps Improve MRI Imaging of Strokes
来源:康健新视野(微信号 HealthHorizon)
为你推荐
资讯 CDE:阻塞性睡眠呼吸暂停治疗药物临床试验技术指导原则
阻塞性睡眠呼吸暂停( OSA),又称阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征( OSAHS),是一种以睡眠期间上气道反复塌陷、阻塞为特征的睡眠呼吸障碍性疾病。
2026-10-15 15:17
资讯 传奇生物CAR-T产品Carvykti2026前三季度销售额19.64亿美元
强生在财报电话会中表示,CARVYKTI 增长主要得益于前线治疗适应症的拓展,以及全球更多治疗中心落地,目前该产品已覆盖 20 余个国家和地区,在美国市场,Carvykti的使用量大...
2026-10-15 13:39
资讯 康方生物配售2000万股,募资19.41亿港元
10月14日,康方生物发布公告,公司与配售代理订立配售协议,计划以每股配售股份97 76港元的价格向不少于六名承配人配售合共2000万股配售股份。
2026-10-14 17:22
资讯 BioNTech头颈部鳞状细胞癌mRNA疫苗+K药未达试验第一个主要终点
BioNTech宣布其mRNA癌症免疫疗法BNT113联合默沙东Keytruda(帕博利珠单抗),在不可切除的复发性或转移性人乳头瘤病毒16阳性头颈部鳞状细胞癌临床试验中未达到首个主要终点。
2026-10-14 14:41
资讯 联进生物完成超3亿元人民币A轮融资
近日,北京联进生物科技有限公司完成超3亿元人民币A轮融资,本轮融资由夏尔巴投资领投,北京市医药健康产业投资基金、启明创投、珠海科技产业集团、华盖资本、泰煜投资、W Capi...
2026-10-14 11:38
资讯 信邦制药犯单位行贿罪被判处罚金2300万元
10月13日晚间,信邦制药发布公告,公司收到贵州省开阳县人民法院《刑事判决书》,公司犯单位行贿罪,被判处罚金2300万元。
2026-10-14 09:09
资讯 超11亿美元,大睿生物与罗氏达成siRNA药物授权
罗氏将获得大睿生物利用其专有肝外递送平台(APOLLO)开发的、靶向激活素受体样激酶7(ALK7)的RNAi候选药物的全球独家许可权。
2026-10-13 17:24
资讯 通过非侵入式脑机接口+电刺激技术,偏瘫患者成功实现弹奏《小星星》等简单乐曲
10月12日,华中科技大学同济医学院附属协和医院对外公布,该院姜晓兵教授脑机接口团队联合企业研发国内首个基于高通道矩阵式电刺激的脑机接口精细运动重建系统。
2026-10-13 08:59
资讯 美国NCI与FNIH计划联合推动国家级治疗性癌症疫苗支持计划
这项名为治疗性癌症疫苗计划(Therapeutic Cancer Vaccines Initiative,TCVI)的公私合作项目,由美国国家癌症研究所(NCI)与美国国立卫生研究院基金会(FNIH)共同推动,...
2026-10-12 11:52
资讯 礼来公布依奇珠单抗与替尔泊肽合并用药TOGETHER-PsO 3b期研究新数据
2026年秋季临床皮肤病学会议公布的探索性数据显示,在同类首个的TOGETHER-PsO研究中,与单独使用依奇珠单抗相比,依奇珠单抗与替尔泊肽合并用药,最快在第12周即可观察到更广泛...
2026-10-12 11:16
资讯 翰森制药阿美替尼获批上市7个月后又被欧盟撤销批准
近日,翰森制药发布公告,欧盟委员会(EC)宣布撤销甲磺酸阿美替尼片在欧盟的上市许可,而该产品此前已于2026年2月12日获得欧盟委员会批准上市,距此次撤销仅过去7个月。
2026-10-11 21:51
资讯 三迭纪与强生达成战略合作,强生入股
近日3D打印药物研发公司三迭纪(南京)医药科技股份有限公司及其全资子公司三迭纪(上海)医药科技有限公司已与强生(Johnson & Johnson)签署合作与许可协议。
2026-10-10 13:21
资讯 盟科药业与瑞士生物医药公司ClearideBio达成ADC合作授权
前者涉及MRX-23项目的全球独占许可;后者系基于公司自主开发的全新喜树碱载荷的“STOPIN”抗体偶联药物平台的多项目选择权合作,ClearideBio可按协议约定就约定数量的靶点或靶点...
2026-10-10 09:24
资讯 2026 EADV |礼来公布lebrikizumab ADtouch 3b期研究结果
数据显示,lebrikizumab可显著、快速改善中重度特应性手足皮炎患者的皮损清除程度、瘙痒、疼痛及患者满意度
2026-10-09 19:03











