曦嘉医疗携手华山神外，开启脑卒中预测新纪元

　　曦嘉医疗携手华山神外，开启脑卒中预测新纪元

　　研究论文

　　近期在神经医学领域，复旦大学附属华山医院神经外科的毛颖、顾宇翔教授团队的最新研究成果引起了广泛关注。该团队在国际期刊《Medcomm》上发表了研究论文，题为《Application of individual brain connectome in chronic ischemia: mapping symptoms before and after reperfusion》。

　　本项研究聚焦于慢性脑缺血患者接受搭桥手术的临床治疗情境，采用人工智能结合连接组学的技术手段，成功实现了对脑卒中患者神经功能和认知功能症状的全面识别，以及对术后手术效果的早期和长期预后的预测。此外，从技术层面上，该研究还首次实现了对脑卒中后结构发生扭曲和损伤的大脑进行大规模、个性化以及自动化的脑区识别和分割，为将连接组学研究从群体层面的科学探索转变为个体化的临床应用提供了一个成功的案例。

　　脑血管搭桥手术被认为是治疗慢性狭窄闭塞性血管病（CSOV）的有力手段，能够有效降低脑卒中的复发风险并改善患者的长期预后。尽管如此，并非所有接受手术的患者都能获得预期的益处，特别是那些在术后早期出现急性卒中的患者。这种情况在COSS和CMOSS等临床研究中引起了对手术效果的特别关注。尽管普遍认为这些高危患者会表现出特定的脑缺血特征，但目前缺乏确凿的证据，使得临床筛查面临挑战。

　　近年来，脑科学的进展表明，通过连接组学分析可以揭示脑功能的异常。然而，在患者脑卒中后识别结构扭曲和缺失方面，技术上仍存在难题。最近，提出了一种基于“AI+多模态连接组学”的脑区自动分割新方法，为该研究提供了处理大量样本、实现个体化脑区识别和特征提取的技术基础。同时，“症状-环路”映射理论为研究提供了理论支持，帮助研究者探索临床症状和预后与脑连接组之间的对应关系。

　　研究内容/  content

　　为了提高研究结果的稳定性和外部有效性，曦嘉软件对三个院区不同设备的多模态磁共振数据进行了校正，经过曦嘉专利技术独立于扭曲结构的基于“AI+多模态连接组学”的脑区自动分割方法，在个体水平上获得了局部脑区的功能连接、结构连接和PageRank中心性三个维度的脑连接组特征。随后针对11个临床缺血状态指标构建了33个预测模型，其中11个模型可接受（AUC>0.7），基于功能连接预测长期神经功能预后的模型表现优秀（AUC>0.8）（表2），随后列举了对特定症状或预后有重要贡献的脑网络（表3）。

　　最后，该研究利用机器学习中的SHAP工具，从11个经过验证的模型中提取了高权重特征。这些特征被用来构建针对每个可预测症状或预后的脑连接组特征脑图谱，从而创建了首个针对脑卒中症状及预后的个体化连接组指纹库。

　　技术介绍

　　曦嘉医疗为该研究提供了技术支持。曦嘉的软件解决方案通过连接组学技术和机器学习，将大脑的解剖学信息和功能连通性信息与复杂的数据分析相结合，构建出人脑的综合信息图谱。该企业级机器学习平台使得连接组学的应用达到了临床治疗和科学研究的新高度。曦嘉的软件平台能够在短短一小时内，将多数站点可用的MRI扫描转化为综合脑绘图信息，为神经外科医生、神经内科医生、精神科医生、临床研究人员和学者提供了一个简易实用的工具。

　　通讯作者简介

　　顾宇翔 教授

　　复旦大学附属华山医院

　　博士，复旦大学附属华山医院神经外科主任医师，教授，博士生导师

　　华山医院党委副书记，神经外科副主任

　　国家区域医疗中心、华山医院福建医院执行院长

　　毛颖 教授

　　复旦大学附属华山医院

　　主任医师，博士生导师，长江学者，国家杰出青年基金获得者

　　复旦大学附属华山医院院长

　　国家神经疾病医学中心主任

　　复旦大学附属华山医院神经外科常务副主任

　　复旦大学神经外科研究所副所长

　　上海市脑功能重塑和神经再生重点实验室主任

　　中华医学会神经外科学分会候任主任委员

　　中国医师协会神经外科分会副会长

　　第一作者简介

　　雷宇 主治医师

　　复旦大学附属华山医院

　　复旦大学附属华山医院神经外科主治医师，博士，华山医院团委副书记，国家卫健委第二批援藏（仲巴）医疗队队长，新冠疫情期间任定点医院神经科临时副主任。

　　曦嘉简介/  About Us

　　曦嘉医疗作为一家脑连接组学及个体化脑图谱领域领先企业，利用MRI和连接组学，以世界级的科研实力，首次在连接组学领域实现产品的临床规模化应用，将突破性内部技术与最先进的预处理技术结合起来，实现为所有大脑构建个体化图谱，从而为您的大脑健康提供最精准的诊疗。

　　曦嘉医疗提供两款个体化脑图谱产品，QuicktomeTM 1.x用于帮助神经外科医生进行手术前规划，通过对大脑数据进行子集化处理，可轻松查看脑网络、脑区和分区，从而允许外科医生更好地评估并降低手术风险，避免手术中损伤患者重要的功能网络，影像患者术后生活质量。

　　QuicktomeTM 2.x用于脑损伤的康复治疗和精神疾病治疗，能够可视化结构性和功能性损伤，个体化精准评估和制定脑损伤治疗计划，针对神经内科、康复科、精神科相关的术后康复、抑郁、焦虑、失眠、卒中、肿瘤、痴呆等症状，提供精准TMS治疗产品，利用神经可塑性为相关症状带来突破性的高效治疗手段。

　　曦嘉为医疗系统提供实用且简易的软件解决方案，通过针对性大脑疾病分析，将神经外科，神经内科和神经科学领域的前沿先锋联合起来，为每一位用户提供科学、安全、有效的服务。