中國人的大腦是什么樣的？

近日，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院放射科教授劉亞歐團隊與北京師范大學(xué)教授左西年團隊合作，成功構(gòu)建首個中國人群全生命周期的腦結(jié)構(gòu)正常參考值（腦圖表），確定了中國人腦228項核心結(jié)構(gòu)指標(biāo)的正常參考范圍。該研究可以為阿爾茨海默病、帕金森病、腦小血管病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷和精準(zhǔn)治療提供中國人群的正常參考標(biāo)準(zhǔn)。

日前，這項研究成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然-神經(jīng)科學(xué)》上，并已經(jīng)形成專利。團隊與多家醫(yī)學(xué)影像設(shè)備企業(yè)達成轉(zhuǎn)化協(xié)議，未來這項成果將被應(yīng)用于腦健康評估和腦疾病精準(zhǔn)評價的臨床實踐中。

突破傳統(tǒng)檢查瓶頸

“傳統(tǒng)磁共振檢查長期以來面臨兩大核心瓶頸問題。”劉亞歐說，一是目前國際上主要使用的腦結(jié)構(gòu)正常值主要基于西方人群，而中國人遺傳背景和生活環(huán)境的獨特性導(dǎo)致腦結(jié)構(gòu)與西方人群存在顯著差異，可能導(dǎo)致診斷和治療偏差；二是腦結(jié)構(gòu)隨年齡動態(tài)變化，傳統(tǒng)方法難以區(qū)分生理性衰老和病理性改變，可能延誤早診早治的關(guān)鍵時期。

為了攻克這些難題，研究團隊整合全國105個研究中心，收集包括港澳臺在內(nèi)覆蓋全國的近2.8萬例高質(zhì)量磁共振影像數(shù)據(jù)開展研究。影像數(shù)據(jù)涉及2.4萬余名覆蓋從兒童到老年全生命周期的健康人群，3900余名涵蓋阿爾茨海默病、帕金森病、腦小血管病、多發(fā)性硬化等多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者。樣本多樣性確保腦結(jié)構(gòu)參考標(biāo)準(zhǔn)對全體中國人的適用性，同時更能精準(zhǔn)捕捉大腦從發(fā)育、成熟到衰老的動態(tài)變化規(guī)律，在一定程度上解決了傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)無法區(qū)分生理性衰老與病理性改變的難題。

依據(jù)研究結(jié)果，團隊確定了中國人腦228項核心結(jié)構(gòu)指標(biāo)的正常參考范圍，這些參考值均經(jīng)過嚴格的統(tǒng)計學(xué)驗證，可根據(jù)年齡、性別、站點等因素進行個體化矯正。

研究發(fā)現(xiàn)，中國人的腦結(jié)構(gòu)與西方人群存在差異，中國人群的腦發(fā)育峰值和腦老化均晚于西方人群。

累計服務(wù)已超千人

“我們把患者的大腦影像數(shù)據(jù)和這些正常值比對，就能快速判斷患者大腦結(jié)構(gòu)是否存在偏離，從而判斷患者屬于哪種疾病。與傳統(tǒng)磁共振檢查相比，這種方法診斷準(zhǔn)確率大幅提升。”劉亞歐舉例，阿爾茨海默病表現(xiàn)為廣泛的腦結(jié)構(gòu)指標(biāo)偏離正常值，帕金森病主要表現(xiàn)為深部灰質(zhì)指標(biāo)偏離正常值，而多發(fā)性硬化主要是白質(zhì)體積和丘腦體積偏離正常值等。

應(yīng)用這一成果，可以預(yù)測患者的認知能力、運動能力，以及評估藥物治療和手術(shù)效果，提前預(yù)警殘疾進展風(fēng)險。據(jù)此開發(fā)的個體化腦健康報告系統(tǒng)，可以實現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的早篩早診，制定更精準(zhǔn)的治療方案。目前，這套系統(tǒng)已經(jīng)在北京天壇醫(yī)院啟動臨床試點，累計服務(wù)已經(jīng)超過千人。

劉亞歐介紹，團隊將進一步整合多模態(tài)影像、血液生物標(biāo)志物、基因檢測等多組學(xué)數(shù)據(jù)，建立中國人從結(jié)構(gòu)到功能多模態(tài)以及多組學(xué)的正常參考值（腦圖表），并將其應(yīng)用于阿爾茨海默病、帕金森病等腦重大疾病的精準(zhǔn)量化，推進腦重大疾病精準(zhǔn)診療。