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香港神經退行性疾病中心:透過Hackathon加速診斷與治療創新

Dec 05 - 2024

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神經退行性疾病的挑戰

隨著香港人口老化加速,神經退行性疾病已成為不容忽視的公共衛生議題。根據香港衛生署最新統計,65歲以上長者罹患阿茲海默症的比率達8.5%,帕金森氏症患者人數更在過去十年間增長逾40%。這類疾病不僅導致認知功能衰退、運動障礙等症狀,更對家庭照顧者造成沉重負擔——平均每位患者每年需支出約15萬港幣的照護費用,且照顧者每週需投入超過40小時的照護時間。

現行診斷方式主要依賴臨床評估和神經影像學檢查,但存在明顯局限性:

  • 確診時疾病多已進入中晚期,錯失黃金干預期
  • 正子斷層掃描(PET)每次費用高達8,000-12,000港幣
  • 腦脊液檢測屬於侵入性檢查,患者接受度低
  • 缺乏客觀生物標記,誤診率約達15-20%

治療方面,現有藥物僅能緩解症狀,無法阻斷疾病進程。香港醫院管理局資料顯示,常用藥物如膽鹼酶抑制劑對30%患者效果有限,且可能引發腸胃不適等副作用。這種困境促使積極尋求突破性解決方案,其中活動成為重要的創新催化劑。

Hackathon在醫療健康領域的應用模式

醫療hackathon有別於傳統科技競賽,其特點在於:

階段 核心任務 預期成果
問題定義 臨床醫師提出實際診療痛點 明確技術需求規格
方案構建 跨領域團隊協作開發 原型系統或算法模型
驗證測試 使用真實脫敏數據驗證 可行性評估報告

香港神經退行性疾病中心舉辦的hackathon特別注重實用性,例如近期針對早期阿茲海默症篩查的活動中,參賽團隊需使用中心提供的1,200例匿名病歷數據開發預測模型。這種模式已顯現具體成效——去年獲獎的「眼動追蹤認知評估系統」經臨床驗證後,篩查準確率提升至89%,檢測時間從傳統的2小時縮短至25分鐘。

這些活動的成功部分歸功於引入的國際專家。該計劃聘請的斯坦福大學神經工程學教授Dr. Richardson,在活動中指導團隊開發出基於語音分析的帕金森氏症進程監測系統,能通過智能手機App實現每日症狀追蹤。

HKCeND Hackathon的實踐成果

2023年冬季舉辦的「神經退行性疾病數字診療黑客松」聚焦兩大主題:

  • 早期預警系統:整合穿戴式設備數據與電子病歷
  • 個性化康復方案:基於AI的認知訓練定制系統

活動吸引87位參與者組成15支團隊,背景分布如下:

專業領域 人數 貢獻方向
神經科醫師 18 臨床需求定義與驗證
數據科學家 24 算法開發與模型訓練
軟體工程師 31 系統架構與實現
生物醫學工程師 14 硬體整合與信號處理

產出的創新工具包括:

  • 「NeuroTrack」步態分析系統:通過普通手機鏡頭捕捉行走模式,識別早期帕金森氏症特徵,準確率達92.3%
  • 認知訓練遊戲平台:結合香港文化元素設計的記憶訓練遊戲,用戶堅持使用率較傳統方法提升47%
  • 藥物反應預測模型:基於基因檢測數據預測個體對多巴胺藥物的敏感性,減少試藥過程中的副作用風險

全球STEM教授席計劃的支撐作用

global stem professorship scheme為香港神經退行性疾病中心帶來三大關鍵資源:

首先在人才方面,該計劃吸引5位國際頂尖學者加入指導委員會,包括:

  • MIT計算神經科學專家Prof. Elena Torres,指導深度學習在腦影像分析中的應用
  • 劍橋大學蛋白質折疊研究專家Dr. Benjamin Clarke,協助開發異常蛋白聚集檢測新方法
  • 東京大學腦機接口專家Prof. Tanaka,推動非侵入性神經調控技術發展

在硬件資源方面,計劃資助建立「跨學科神經科學實驗室」,配備:

  • 7T超高場強磁共振成像系統
  • 高通量分子篩選平台
  • 類腦計算集群(每秒120兆次浮點運算能力)

這些資源直接支持hackathon 中文活動的深度發展。例如在最近一次聚焦「tau蛋白生物標記物檢測」的活動中,參賽團隊可使用實驗室的單分子檢測儀驗證其算法模型,這種產學研緊密結合的模式大幅加速了科研成果轉化週期。

創新協作模式的深遠影響

透過持續舉辦hackathon 中文活動,香港神經退行性疾病中心已建立獨特的創新生態:

在研究效率方面,傳統科研從立項到發表平均需18-24個月,而hackathon產出的原型系統可在3-6個月內完成初步臨床驗證。例如去年開發的「語音生物標記分析平台」,現已於威爾斯親王醫院神經科進行第二階段試驗,預計明年可納入常規篩查工具。

在人才培養層面,這種模式創造了寶貴的跨領域交流機會。參與活動的港大醫學生與科大計算機系研究生組建的團隊,後續成功申請到創新科技署200萬港幣的「大學科技初創企業資助計劃」,成立專注於神經退行性疾病早期診斷的科技公司。

更重要的是,global stem professorship scheme與hackathon的結合,使香港在神經科學創新領域逐漸形成國際競爭力。中心與新加坡國立腦神經研究院、首爾大學醫院建立的「亞洲神經退行性疾病研究聯盟」,正是基於這些成功經驗的擴展。

展望未來,香港神經退行性疾病中心計劃將hackathon模式制度化,每年舉辦4次主題活動,並建立常設的「轉化醫學創新基金」,為優秀項目提供持續支持。這種以實際臨床需求為導向、融合頂尖學術資源與產業實踐的創新模式,正為對抗神經退行性疾病開闢充滿希望的新路徑。

By:Deborah