MRS常见病例应用(来自:医学影像技师之家)

图1

正常新生儿MRS
1. Cho为最高峰,NAA低于Cho,
2. 1岁以后随着髓鞘化的逐渐完成而发生逆转,Cr是能量代谢的物质,相对恒定。
3. LAC峰正常者检测不到。

缺血缺氧性脑病(HIE)
1. NAA的降低在LAC升高后数天才出现,提示乳酸过多积聚引起的神经元自身溶解,是不可逆性损伤的标志
2. Glx升高,是由于缺血缺氧引起神经递质释放进入突触间隙所致
3. MI升高,提示伴胶质增生及髓鞘化不良
图2

星形细胞瘤
1. 异常增生星形细胞侵犯正常神经元,典型表现
2. Cho显著升高,NAA显著下降,Cr中等下降
3. NAA/Cr比值下降和Cho/Cr比值升高
4. LAC峰可出现,LAC峰的存在不能反映肿瘤的良恶性,但其浓度的增加反映肿瘤的缺氧程度
5. 利用NAA/Cr,NAA/Cho,Cho/Cr及LAC/Cr比值可对肿瘤进行分级,但以NAA/Cho及Cho/Cr反映肿瘤级别比较稳定。
6. 可判断肿瘤复发,残存与术后瘢痕及放疗改变
图3
M,28,左颞星形细胞瘤II级

脑肿瘤和脑部感染性病变的鉴别:
脑部感染性病变 LAC峰升高明显,NAA,Cr,Cho下降不明显

脑膜瘤
脑外肿瘤,其特点为:
1. Cho 显著增高,Cr明显降低
2. NAA消失“M” peak
3. Ala出现
图4

脑梗塞
急性期:
1. 梗塞区NAA显著降低, Cho及Cr亦降低LAC升高明显;
2. 边缘区LAC升高,其余不明显,为缺血带,LAC升高区远大于T2WI高信号区
慢性期:LAC↑NAA↓Cho↓Cr↓

NAA的减低与临床预后分级有相关性

72小时NAA消失区域代表脑梗死区

LAC/NAA比值(LNR)来判断:

LNR>1.0代表梗死区

LNR <1.0为非梗死区
再灌注时,LAC可一度接近正常,但再灌注损伤时,再次LAC升高,NAA降低
图5
图6

颞叶癫痫
1. 海马硬化,神经元减少和胶质细胞增生
2. NAA峰值降低,减少22%,减少说明癫痫灶内神经元的缺失,受损和功能活动异常;Cho和Cr可增加25%和15%,反映胶质细胞增生。
定位及定侧:
1. NAA/Cho+Cr≥0.72为正常,双侧比值差 大于0.05或双侧较正常对照低时异常.
2. 在癫痫发作时和发作后7小时内采集,发现致痫侧有LAC峰出现,说明癫闲发作时局部脑组织糖酵解加,LAC峰对定侧很有价值,但在发作间歇期,LAC几乎不出现

MRS在癫痫诊治的应用
1. 对颞叶癫痫的定侧敏感性高于MRI敏感性87%,准确率96%.
2. 可发现双侧病变,双侧NAA/Cho+Cr 均低者手术效果差
3. 二者结合有利于癫痫灶术前准确定位

多发性硬化(MS)
以前认为MS是由于轴突脱髓鞘致传导通路阻断是MS引起神经损害的主
要原因。现通过MRS研究认为轴突功能损害是主要原因。

MS活动期
1. Cho↑ Lipid↑ (髓鞘脱失的标记)
2. Lac↑ (急性炎症反应标志物)
3. NAA↓(轴突功能障碍或破坏)

MS非活动期
1. NAA降低(轴突损害)
2. MI升高(胶质增生)
3. 病变周围正常的脑白质(NAWM)亦有NAA降低,且离病变中央距离的不同NAA降低也不同,代表白质病变的进展范围,同时说明轴突损伤是疾病进展的机制。
图7
图8

肝性脑病
男,46岁肝炎后肝硬化8年,间断性行为异常10月,再发5天,肝性脑病I期,肝功能失代偿期(chiddC级),2型糖尿病,门脉高压,脾切除术后
MRS: Glx(谷氨酸类化合物) 升高
图9

转移癌MRS:Cr(肌酸)明显升高
图10

MRS在前列腺肿瘤中的应用
1. 超声、CT、MRI诊断前列腺癌,敏感性特异性都不高
2. MRS使前列腺癌的诊断重现生机,MRI与3D-MRS相结合评价前列腺癌
3. 敏感性95%,特异性91%的,是最为理想的检出前列腺癌的方法。
4. 前列腺癌在MRS上表现为较高的Cho峰,同时特异性的枸橼酸盐( Citrate)峰明显减低,对前列腺癌的诊断特异性较高
5. MRS技术:选择序列参数、定位、饱和带、匀场常规自动预扫描自动匀场和水脂抑制,要求线宽小于15Hz,方可进行MRS数据采集
6. 数据后处理分析

正常前列腺MRS

图11
图12
正常前列腺MRS谱线表现Cit高于Cho+Cr
图13

MRS在肝脏病变中的应用

1. 肝脏MRS受呼吸运动的影响较大
2. 肝脏富含液体,强大水信号以及肝脏周围脂肪信号的影响,波谱采集受到干扰
3. 识别正常肝组织与肝癌的准确率达100%
4. 区分正常肝组织与肝硬化组织的准确率为92%
5. 区分肝硬化与肝癌的准确率为98%
6. 1H MRS研究强烈提示肝细胞癌Cho明显高于自体正常肝组织

肝脏MRS扫描技术
1. 应用单体素,准确定位,避开血管、胆管、脂肪组织,减少染,体素25X25mm
2. 兴趣区周围加饱和带,减少周围组织干扰
3. 采用多次分段屏气法,呼吸训练,保持每次屏气一致,消除呼吸运动伪影
4. 常规自动预扫描严格匀场:线宽小于20Hz,水抑制大于95%,方可进行MRS数据采集
5. 数据后处理分析
图14
肝癌

任何一项工作,不管是个人或群体去进行,都需要反复操作、辛勤劳动才能完成。每一次具体实践的过程中,都会有成绩与失误、经验与教训,及时总结就会及时取得经验教训,提高认识和工作技能

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质效并举,善用金融——中以海德的AI药物研发之道
当下,AI+新药研制正日益吸引资本的眼球。相关报告指出,新药研发已成为近期最热门的AI+医疗融资领域。

“拥抱资本市场,无论是从上市前还是到上市后,对于生物医药公司来说都是非常必需的。投资人不仅能给企业带来资金,更能带来很多产业合作方面的资源。但是,从生物医药公司的角度出发,更重要的是要做好自身的研发工作,尽快地推出能够满足患者需求的有效药物,推向市场,给投资人带来合理回报。”在经济观察报、经观传媒共同举办的2021年宏观经济论坛暨第七届资本市场高峰论坛的圆桌对话中,就医药企业如何实现高质量发展,中以海德人工智能药物研发股份有限公司(以下简称“中以海德”)、北京东方高圣控股股份有限公司(以下简称“东方高圣”)董事长、东方略董事长仇思念如是表示。

作为一家采取“科学家+投资家+企业家”联合创办模式的人工智能新药研发平台,2019年,中以海德由诺贝尔化学奖得主Roger Kornberg、万科集团创始人王石以及国内知名大健康领域投行——东方高圣创始人陈明键共同创立,首期目标致力于功能性治愈乙肝的创新药研发。一路走来,中以海德不仅是创新药物研发的探索者,也对借助资本市场的力量实现高质量发展有着自己的深入思考。

质效并举,同时间赛跑

业内普遍认为中国生物医药产业一直处于上升态势,且未来有可能成为世界第一大市场,但最大的问题是成本。首先,医药研发领域的成本是上升的,基本上每十年做药成本翻一番,现在研发一款药平均要花费26亿美金。其次是耗时很长,临床试验前需要4到7年,临床需要5到8年。因此,药物研发对于企业来说,是一场“与时间的赛跑”。

仇思念表示,从新药研发角度来看待高质量发展,中以海德追求两大目标,一是药物研发的有效性,即确保药物研发的质量;第二是药物研发的速度,即追求药物研发的效率。

中以海德把功能性治疗乙肝作为第一个目标。柳叶刀一篇题为《乙肝在中国》的文章写到,中国生活着近1.2亿乙肝病毒携带者。在全球肝硬化和肝癌患者中,由乙肝引起的约占30%至45%。对于乙肝,目前尚无能够将其完全功能性治愈的药物。

仇思念表示,中以海德从成立到现在,主要目标是希望能够研发出有效的乙肝药物。成立之初,曾想过大量做新药研发,但是经过了市场调研,确实发现一个问题,即国内外做乙肝药物研发的公司很多,如果按照传统的新药研发路径来开展工作的话,实际是重复投入,达不到质效并举的效果。

因此,在充分评估了自身的优势之后,公司的研发路径有了很大的修改和调整:建立了自身的一套AI药物挖掘平台,在已经上市的几千种药物中筛选真正对乙肝这个靶点可能有效的药物。从去年初开始启动这项工作,到目前为止不到两年的时间里,已经挖掘出四种对乙肝非常有效的已上市药物,而且完成了细胞实验、动物实验,现在已经到达人体实验的过程中。

2021年2月,中以海德宣布其旗下的四款乙肝项目创新药物已完成药物生物学验证,并已启动真实世界研究。值得注意的是,与传统制药公司在这一阶段的研发速度相比,这四款乙肝项目创新药物从开始筛选到进入临床研究,仅用了90天时间,快了30倍左右。同时,一位有长达20年病史的乙肝患者主动联系中以海德,成为了中以海德真实世界研究的第一位勇敢试药的病人。在取得良好治疗效果后,该患者重燃了治愈希望。

据悉,为了使得这一技术更快地造福患者,中以海德正在积极推进与医院的合作。在第11个世界肝炎日(2021年7月28日)这天,中以海德向市场推出“火箭康复计划”,正式从实验室走出,向全社会开放。

火箭康复计划的服务形式分两部分,一是“数智”方案,AI系统将根据个人的全方位信息计算出一个数字化的康复建议,二是针对于乙肝患者的“哑”病尴尬,提供诊疗服务,包括“小甘”助理代诊、陪诊、药物配送等,也将保护患者隐私。

金融和产业深度融合
据了解,中以海德创立的初心是用人工“数智”化解决方案来造福中国约1亿乙肝患者、携带者,希望用“数智”科技帮助他们走上康复之路。不管是用AI技术“以终为始”提高药物研发效率,还是为病人打造个性化的康复方案,中以海德的“数智医疗”发展道路与传统药厂迥异,充满了“颠覆式”的创新因子。

这种创新基因与站在中以海德背后、深耕医药投资并购领域多年的生物医药投行东方高圣紧密相关。从2016年开始,东方高圣就不再局限于投行投资这种纯粹的金融业务,转而积蓄力量孵化属于自己的生物医药公司。在这之前,东方高圣已经服务了上百家医药公司,每个季度花费15万美金的顾问费用,在全球范围内考察创新药企,建立了一个全面的标的库。

在仇思念看来,孵化中以海德是金融和产业深度融合的结果。一方面,东方高圣在投资领域的禀赋能满足中以海德药物研发对资金的需要;另一方面,以往在服务医药产业方面积累的投资经验,转化成了自己从事医药产业的实际成果。不仅如此,中以海德的AI药研模式在成本投入上也极具优势。

据他介绍,2019年至今,东方高圣投入到中以海德上的资金量级还不到一个亿,全部是自有资金,现在已经有四款药物进入临床,布局的数十款乙肝治愈型药物正在陆续得出成果中。不仅如此,中以海德开始拓展乙肝治愈服务全链条,近日推出的自主研发的家庭便携式指尖血乙肝检测仪“e小白”,有望成为国内首款上市的支持乙肝定量监测的便携式设备。此设备预计2022年可进入量产阶段,量产后预计定位为千元机,仅相当于病人去医院检测3次的价格。

仇思念认为,资本市场对于生物医药研发公司来说是非常重要的,这一点毫无悬念。一方面对于生物医药公司来说,整个研发过程中需要大量资金,而且风险很高,单靠创始人或者管理团队的自有资金远远不够。同时,投资人也能带来很多产业方面的资源。对于生物医药行业来说,从研发到临床,再到产品上市的商业化过程中,很多公司和传统制造业在不断地合作。很大程度上,生物医药公司可以借助专业投资机构的资源和力量来实现这一点。

不过,他也提到,在医药企业发展迅猛的当下,也存在生物医药企业为了融到资金而透支自身期望的情况,他认为在这方面不仅仅有风险防控的问题,同时还存在信用问题。“既要拥抱和运用资本市场,同时也要尽可能的对资本市场做出回报。”仇思念如是总结生物医药公司和资本市场两者之间的关系。

凭借前沿的AI治疗技术,与全方位的数智化自研能力,中以海德在本次论坛中荣获2021资本市场“年度科技创新之星”荣誉。未来,中以海德将继续在数智医疗方面稳步向前,为更多病患带去希望。背靠自有的AI药研平台与东方高圣自身的金融禀赋,通过颠覆传统药物研发模式,在这场攻克乙肝的赛跑中,中以海德早已走在行业前列。

(黄蕾/文)


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