Nový nástroj pro mapování mozku založený na AI získal povolení FDA pro použití v neurochirurgii

Nový nástroj pro mapování mozku založený na AI získal povolení FDA pro použití v neurochirurgii

Nová technologie založená na umělé inteligenci, která využívá mozek k rychlé lokalizaci citlivých oblastí, které ovládají řeč, zrak, pohyb a další kritické funkce, získala schválení od Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA), takže ji lze prodávat v nemocnicích, aby se zlepšila přesnost neurochirurgických postupů. Tato technologie byla vyvinuta výzkumníky a lékaři z Washington University School of Medicine v St. Louis, aby přesněji vedla neurochirurgy při provádění jemných operací mozku k odstranění nádorů nebo léčbě epilepsie.

Software Cirrus Rasting State FMRI spouští společnost Sora Neuroscience, Inc., startup Washu, který licencuje univerzitní technologii. Technologie je založena na desetiletích vedoucího postavení Washu medicíny v neurovědách a funkčním zobrazování mozku. Vývoj byl financován Národním institutem zdraví (NIH) s podporou soukromých investorů.

"Bude to velká změna pro klinické zobrazování a mapování mozku," řekl Eric C. Leuthardt, MD, Shi H. Huang profesor neurologické chirurgie, který vyvinul technologii ve Washu Medicine a spoluzaložil SORA Neuroscience. "Nyní mají lékaři přístup k širšímu a dostupnějšímu způsobu studia mozkových funkcí, který může rychle poskytnout pohled na neurochirurgii a aplikace onemocnění mozku, které jsou přínosem pro pacienty."

Vývoj softwaru Cirrus podtrhuje důležitou roli, kterou akademičtí podnikatelé a začínající společnosti hrají při převádění objevů do skutečných řešení, která zlepšují životy lidí, řekl Doug E. Frantz, vicekancléř pro inovace a komercializaci společnosti Washu.

Přeměna let vědeckého pokroku na nástroj, který mohou chirurgové používat na operačním sále, je možná pouze díky partnerství s komerčními společnostmi, jako je Sora Neuroscience a Washu Medicine, které pomohly společnost založit. Je to jasný příklad toho, jak podnikání pohání převádění převratného výzkumu z laboratoře do péče o pacienty. “

Doug E. Frantz, PhD, vicekancléř pro inovace a komercializaci, Washu

Software FMRI společnosti Cirrus dokáže identifikovat různé sítě mozkové aktivity, které regulují důležité činnosti, jako je řeč, zrak a pohyb, a vytvářet mapy jejich umístění. Takové mapy obvykle vyžadují specializovaný personál a až hodinu ve skeneru na zmapování takových sítí. Algoritmy v softwaru Cirrus, založené na technologii umělé inteligence, mohou analyzovat vzorce související aktivity v klidovém mozku, o kterých je známo, že odpovídají specifickým mozkovým funkcím. Mohou dokončit své mapování více mozkových sítí z pouhých 12 minut funkčního zobrazování magnetickou rezonancí (FMRI), které sleduje změny v průtoku krve mozkem a identifikuje oblasti neurologické aktivity.

Skenování pro software Cirrus se provádí, když je osoba v klidu na přístroji MRI, spíše než provádění úkolu, jako je mluvení nebo pohyb prstů na rukou a nohou, aby se aktivovaly specifické mozkové sítě. Leuthardt vysvětlil, že FMRI založené na úlohách je schopno vytvořit použitelné mapy pro chirurgy pouze asi ve dvou třetinách času, obvykle kvůli pohybu pacienta nebo neschopnosti zúčastnit se úkolu. Naproti tomu 87 % skenů Cirrus lze spolehlivě začlenit do operačního plánu chirurga.

FMRI založené na úkolech je také omezeno na ty, kteří mohou tyto úkoly provádět a řídit se pokyny. Z tohoto důvodu softwarový proces FMRI společnosti Cirrus Rasting State zpřístupní fMRI mapování mnohem větší skupině pacientů, řekl Joshua Shimony, MD, profesor radiologie na Washu Medicine Mallinckrodt Institute of Radiology, spoluřešitel s Leuthardtem, který tuto techniku ​​vyučuje.

„FRI v klidovém stavu lze provést u pacientů, kteří mají potíže s FMRI založené na úkolu, jako jsou:

Leuthardt řekl, že ačkoliv byla tato technologie původně vyvinuta v jeho laboratoři, základní údaje pocházejí z desetiletí výzkumného výzkumu FMRI vedeného Washu Medicine, který provedl Raststaat. Carl Hacker, MD, PhD, který nedávno dokončil své neurochirurgické školení na Washu, vyvinul algoritmy založené na AI, které pohání program Cirrus, když byl postgraduálním studentem v Leuthardtově laboratoři. Lékaři a vědci spolupracovali roky na vývoji a podpoře zobrazovacích analytických schopností pro předoperační mapování mozku a na provádění studií účinnosti.

Washu's Office of Technology Management podal první patenty před více než deseti lety a licencoval technologii Sora Neuroscience v roce 2021. Společnost byla založena v roce 2020 Leuthardtem spolu s Hackerem a profesorem radiologie Washu Medicine Danielem Marcusem, PhD a asistentem radiologie Michailem Milchenkem, PhD.

Zdroje: