创新背景

帕金森氏症会导致平衡障碍和无法控制的身体震颤。但这种疾病通常早在这些症状出现之前就已经存在了。
这种症状有时比运动症状早5到10年出现，大脑已经严重受损，但由于医生不能通过采集体液或组织样本来发现疾病，他们通常无法识别帕金森病，直到损害造成。

创新过程

麻省理工学院的研究人员发明了一种诊断帕金森病的新工具——一种人工智能系统，通过使用类似雷达的技术来监测人在睡眠期间的呼吸模式，从而在早期阶段发现这种疾病。这项研究于2022年8月22日发表在《自然医学》(Nature Medicine)杂志上。

英国科学家詹姆斯·帕金森(James Parkinson)于1817年首次研究了这种疾病，他注意到一些患者的呼吸发生了变化。卡塔比和她的团队决定看看呼吸模式是否能揭示这种疾病。

他们与麻省理工学院的学生以及罗格斯大学、罗彻斯特大学医学中心、梅奥诊所、马萨诸塞总医院和波士顿大学的研究人员合作，收集了人们睡觉时的呼吸数据。大约750名测试对象患有帕金森氏症，而大约7000名没有。这些数据被用来训练一个人工智能算法，以检测帕金森患者与对照组之间呼吸的细微差异。

当人工智能软件被用于分析来自不同测试对象的夜间呼吸数据时，软件正确识别出帕金森患者的准确率为89%。

呼吸数据可以通过缠绕在患者胸部的带子来获取，以检测肺部的扩张和收缩。但麻省理工学院的研究人员创造了一种不需要用户穿戴任何东西的系统。这是一种在病人的卧室里传输低功率无线电波的设备，然后像雷达装置一样拦截反射信号。

墙上的白匣子是一种低功率雷达设备，可以跟踪一个人的呼吸模式。研究人员可使用这些数据来诊断帕金森病。

该系统能够检测到一个睡着的人的胸部运动，即使他们盖着毯子或侧躺着。它使用软件过滤掉所有其他无关的信息，直到只剩下呼吸数据。根据这项研究，只用一个晚上就能提供足够的诊断数据。

要检测是否患有帕金森氏症，人们只需插上设备，将其连接到家庭互联网上，然后上床睡觉。它会收集一个晚上的呼吸数据，然后传输到医生的办公室进行分析。

研究人员表示，这种设备将使医生更容易监测帕金森患者，尤其是老年帕金森患者。

研究人员卡塔比表示，这项技术还可以从根本上加快帕金森病新疗法的研究。通常需要数年时间才能确定一种治疗帕金森病的药物是否有效。但这种新系统可以更快地提供答案，其中一些技术已经用于临床试验。

这项研究不仅提供了一种诊断和治疗帕金森的重要工具，还可能帮助科学家和制药公司开发出更好的治疗严重且无法治愈的神经系统疾病的方法。