BrainAgeNeXt:为患有多发性硬化症的人提供先进的大脑年龄建模
Francesco La Rosa1,2, Jonadab Dos Santos Silva2, Emma Dereskewicz2
1Windreich Department of Artificial Intelligence & Human Health, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, NY, United States.
Imaging neuroscience (Cambridge, Mass.)
|August 13, 2025
概括
这项研究介绍了BrainAgeNeXt,这是一个新的AI工具,用于从MRI扫描中预测大脑年龄. BrainAgeNeXt显示为多发性硬化症进展的预后生物标志物具有前途.
科学领域:
- 神经成像是一种神经成像.
- 人工智能的人工智能
- 神经学 神经学
背景情况:
- 衰老会影响大脑结构和认知功能,往往是神经退行性疾病的先兆.
- 从MRI中得出的大脑年龄量化了结构衰老,并可能预测神经退行.
- 现有的大脑年龄预测方法在准确性和稳定性上有所不同.
研究的目的:
- 开发和验证BrainAgeNeXt,一种新的卷积神经网络,用于从T1加权MRI中预测大脑年龄.
- 将BrainAgeNeXt的性能与各种数据集和图像质量的最先进方法进行比较.
- 研究大脑年龄作为多发性硬化症 (MS) 的预后生物标记物的实用性.
主要方法:
- 在MedNeXt的启发下,BrainAgeNeXt在33个数据集 (3T和7T) 的11,574个MRI扫描 (5-95岁) 上受过训练.
- 使用三种已建立的方法对平均绝对误差 (MAE) 进行性能评估.
- 在不同的图像质量上测试了方法,包括运动工件和7T数据.
- 在三个纵向多发性硬化队列 (273人) 中分析了大脑年龄.
主要成果:
- BrainAgeNeXt实现了2.78 ± 3.64年的MAE,优于现有的方法 (MAE3.55-4.16年).
- BrainAgeNeXt在不同的图像质量方面表现出强度,包括7T MRI和运动文物.
- 在MS队列中,大脑年龄超过了年代年龄4.21±6.51年,每年增加1.15年.
- 早期多发性硬化症的残疾恶化与大脑年龄的每年较高的增加相关 (1.24vs0.75年/年).
结论:
- BrainAgeNeXt是一个准确而强大的工具,用于从MRI预测大脑年龄.
- 大脑年龄在多发性硬化症中作为加速衰老的敏感指标.
- 大脑年龄显示出作为MS进展的预后生物标志物和临床试验终点的潜力.
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