專題討論8:腦影像診斷與治療
       Brain Imaging: Diagnosis and Tailored Treatments

程 序 表

S8-2
Application of MRI-derived brain aging index in brain health management
曾文毅
臺大醫療器材與醫學影像研究所

  腦齡預測(Brain age prediction)是近十年來興起的一種新技術。此技術利用大量腦影像資料,經過機器學習訓練,建立預測腦年齡的模型。有了此模型就可以拿來預測任何個人腦影像所呈現的腦齡。每個人測出來的腦齡不一定跟本人實際年齡相等。腦齡減去實際年齡叫做腦齡差(Brain age gap)。腦齡差大於零,代表大腦比實際年齡還老;腦齡差小於零,代表大腦比實際年齡還年輕。許多研究指出腦齡差與一個人過去的成長軌跡、生活型態、健康狀態息息相關。加拿大康克迪大學研究了331位19 到79 歲的健康人,發現腦齡差與教育程度以及過去的運動量有關。英國國王學院研究14701位45 到75 歲的健康人,發現腦齡差與高血壓、中風、糖尿病或抽菸、酗酒等生活習慣有關。愛爾蘭三一學院發現,腦齡差也與包括處理速度、視覺專注力、認知彈性、語言流暢度等認知功能相關。美國杜克大學研究了869位同樣是45 歲的中年人,發現腦齡差較大者,他們在幼年時的認知功能也較差。此外,這些人從幼年到中年時期的認知功能,以及全身退化的速度也比較快。不僅是健康人,一些罹患精神疾病、腦部疾病或系統性疾病的患者,也會呈現腦齡差過高的現象。例如思覺失調症、躁鬱症、輕度知能障礙、失智症、多發性硬化症、癲癇症、肥胖症、糖尿病、頭部創傷等。可見腦齡差不只是呈現當下的健康狀態,也反映出一個人過去所累積的種種生活經驗。近來有不少研究發現腦齡差越大的人,日後發生失智的機率也越高。荷蘭伊拉斯大學研究了3688位平均66歲的健康老人,算出每個人的腦齡差,再根據他們的腦齡差大小分成五組。追蹤之後,他們發現腦齡差最大的組別,十年後發生失智症的機率,比腦齡差最小組別多了將近三倍。德國耶拿大學研究了195位罹患輕度知能障礙患者,算出每個人的腦齡差,再按腦齡差大小分成四組。經過三年的追蹤後,他們發現腦齡差最小的組別,轉變成阿茲海默症的機率最小;反之,腦齡差最大的組別,轉變成阿茲海默症的機率也最大。我們研發團隊使用腦齡差分析一筆世代追蹤的資料,發現腦齡差不但可區分失智的嚴重程度,也能預測認知功能同樣正常的一群人,三年後罹患失智症的風險。換句話說,即使認知功能同樣正常,腦齡差越大者,未來罹患失智症的風險就越高。更有研究指出,腦齡差跟一個人因疾病而死亡的機率也有關聯。因此,腦齡差可能成為評估一個人的整體健康,特別是預測未來失智風險的新指標。