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。