中国首个全生命周期脑图表成功构建 为神经系统疾病精准诊疗提供本土参考标准

长期以来,临床对“大脑是否健康”的判断主要依赖磁共振影像等检查。

但一个现实难题是:影像结果如何解释、是否异常,往往要对照既有参考标准。

过去国内不少评估体系更多来源于西方人群数据,而我国人群在遗传背景、生活方式与环境暴露等方面存在差异,脑结构发育与衰老轨迹也可能不同。

在此背景下,建立适用于我国人群、覆盖全生命周期的“脑结构正常值”体系,成为提升神经系统疾病诊断精度与早期识别能力的关键基础工作。

这一需求背后有两方面原因:其一,人群差异会带来结构指标的基线偏移。

若沿用外部参考值,部分人可能被误判为“偏离”,也可能将真正的早期异常“解释为正常”,影响诊疗决策。

其二,年龄因素带来的自然衰老与病理改变高度交织。

传统影像读片更多强调是否存在明显萎缩、梗死灶等可见异常,但对“轻微偏离”以及不同脑区随年龄变化的规律性缺乏可量化标尺,容易错过从可疑到确诊之间的窗口期,延误干预时机。

针对上述痛点,首都医科大学附属北京天坛医院放射科主任刘亚欧团队联合北京师范大学左西年教授团队,开展大规模、多中心的数据整合与建模研究。

研究汇聚全国105个研究中心近2.8万例覆盖全国的高质量磁共振影像数据(含港澳台地区),其中既包含2.4万余名从儿童到老年的健康人群样本,也纳入3900余名涵盖阿尔茨海默病、帕金森病、脑小血管病、多发性硬化等多类疾病患者样本,旨在提升参考标准的适用性与对异常模式的识别能力。

相关成果日前发表于国际期刊《自然-神经科学》,并形成专利,与多家医学影像设备企业达成转化协议。

研究在影响层面带来多重价值。

首先,团队构建的脑结构“正常参考值图表”明确了228项核心结构指标的正常参考范围,并经过严格统计学验证,可结合年龄、性别、采集站点等因素进行个体化矫正,使“同一份影像”在不同人群、不同年龄阶段的解释更趋一致与可比。

其次,研究提示我国人群的脑结构与西方人群存在差异,且我国人群的脑发育峰值与脑老化整体晚于西方人群。

这一发现不仅为建立本土标准提供证据,也对既往基于外部数据形成的诊疗阈值提出校准需求,有助于减少“以他为尺”带来的系统性偏差。

更重要的是,脑图表为多种神经系统疾病提供可量化、可追踪的诊断支撑。

研究团队介绍,将患者影像与正常值比对,可更快判断脑结构指标是否偏离,并呈现不同疾病相对特征性的偏离模式:例如阿尔茨海默病往往表现为广泛的结构指标偏离;帕金森病更多体现为深部灰质相关指标偏离;多发性硬化则与白质体积和丘脑体积等指标偏离相关。

基于这些量化结果,还可用于预测认知与运动能力变化趋势,评估药物治疗或手术效果,并对残疾进展风险进行提前预警,从“看见异常”迈向“度量异常、预测风险、指导干预”。

在对策与落地方面,研究成果已开始走向临床。

依托该体系开发的个体化脑健康报告系统,已在北京天坛医院启动临床试点,累计服务超过上千人。

其意义在于,把复杂的影像量化结果转化为更可操作的临床信息,推动早筛早诊与分层管理。

业内人士指出,随着我国人口老龄化程度加深,认知障碍、运动障碍、脑小血管病等相关疾病负担持续上升,建立统一、可靠的本土化参考标准,有望提升基层筛查与专科诊疗之间的衔接效率,为健康管理与医疗资源配置提供更精细的数据支撑。

面向前景,团队表示将进一步整合多模态影像、血液生物标志物、基因检测等多组学数据,建立从结构到功能、从影像到生物标志物的多维脑图表,并把该体系应用于阿尔茨海默病、帕金森病等重大脑疾病的精准量化评估。

可以预期,随着数据规模扩大、算法与标准不断迭代,以及与设备企业、临床体系的深度协同,脑健康评估将更趋标准化、个体化,神经系统疾病的诊疗模式也将从“经验判断”加速转向“数据驱动”的精细管理。

这项具有里程碑意义的研究不仅填补了我国神经医学领域的标准空白,更标志着精准医疗理念在脑科学领域的深化实践。

随着人口老龄化加剧,建立符合国人特征的脑健康评估体系,对实施健康中国战略具有深远意义。

该成果的持续转化应用,或将重塑我国神经系统疾病的防治格局。