AI驅動新型MRx技術問世 單次掃描揭示腦部20餘生物標記

商傳媒｜康語柔／綜合外電報導

伊利諾大學厄巴納-香檳分校（University of Illinois Urbana-Champaign）的研究團隊，日前開發出一項名為多重影像技術（multiplexed imaging technology, MRx）的新型磁振造影（MRI）技術。這項技術可在單次掃描中，同步繪製人腦中超過20種生物標記，提供大腦全面的結構、生理與分子視角。

根據《EurekAlert!》報導，該研究團隊已成功利用MRx技術，詳細分析腦瘤與多發性硬化症病灶的特徵。研究結果顯示，MRx技術能揭示這些疾病內部的不同結構、生理及分子變化。伊利諾大學的電機與電腦工程學教授Zhi-Pei Liang指出，MRx技術有望成為非侵入性組織特徵分析的強大工具，進而推動個人化、精準與預測性醫療的發展。他表示，這項能力透過提供豐富的多維度生物標記，捕捉疾病進程與治療反應，為更精確的診斷、個人化治療規劃及改善患者預後，開闢新的機會。

傳統MRI主要利用生物組織中的水分子磁共振訊號，產生高解析度影像，用於評估組織結構與病理變化。然而，MRx技術擴展了傳統MRI的能力，除了水分子訊號外，還能同步擷取腦部代謝物與神經傳導物質等多種分子的影像。西門子醫療（Siemens Healthineers）的前研究人員Rong Guo說明，MRx是一個全新且由人工智慧驅動的影像框架，無需顯影劑即可測量多種標記。他表示，透過結合超快速數據採集與基於物理的機器學習數據處理方法，MRx克服了快速、高解析度多重影像技術長期以來的瓶頸。這使得臨床醫師和研究人員能在單一影像框架內，更深入了解大腦的結構、生理機能及分子過程。

研究人員指出，一次全腦MRx掃描僅需約14分鐘即可完成，遠低於傳統多重對比MRI協議可能長達一小時的掃描時間，符合臨床可接受的時程。在腦瘤分析中，MRx透過捕捉腫瘤微環境與潛在生理過程的結構、生理及分子變化，提供了多面向的評估。研究人員觀察到代謝改變、水腫、軸突損傷及脫髓鞘現象，這些資訊有助於臨床醫師與研究人員更精確地區分腫瘤狀態，即使這些狀態在傳統MRI影像上看似相似。

針對多發性硬化症，MRx結合生物標記可在無需顯影劑的情況下，透過檢測與炎症、脫髓鞘、膠質增生、軸突損傷及代謝活動相關的變化，來表徵不同階段的病灶。研究人員也發現，細微的生物標記模式可揭示早期組織改變，並有助預測病灶進程，表明MRx或能改善該疾病的診斷與預後。伊利諾大學的生物工程學教授Yudu Li強調，腫瘤、多發性硬化症及神經退化性疾病等具有高度異質性。MRx技術所獲取的大量生物標記，潛力在於能提供對腦功能與疾病過程更深層的洞見，同時提升檢測與診斷的敏感度與特異性。