Nyt AI-baseret hjernekortlægningsværktøj modtager FDA-godkendelse til brug i neurokirurgi

Nyt AI-baseret hjernekortlægningsværktøj modtager FDA-godkendelse til brug i neurokirurgi

En ny AI-baseret teknologi, der bruger hjernen til hurtigt at lokalisere følsomme områder, der styrer tale, syn, bevægelse og andre kritiske funktioner, har modtaget godkendelse fra Food and Drug Administration (FDA), så den kan markedsføres til hospitaler for at forbedre præcisionen af ​​neurokirurgiske procedurer. Teknologien er udviklet af forskere og klinikere ved Washington University School of Medicine i St. Louis for mere præcist at vejlede neurokirurger i at udføre fine hjerneoperationer for at fjerne tumorer eller behandle epilepsi.

Cirrus Rasting State FMRI-software lanceres af Sora Neuroscience, Inc., en Washu-startup, der licenserer universitetets teknologi. Teknologien er baseret på årtiers lederskab inden for Washu-medicin inden for neurovidenskab og funktionel hjernebilleddannelse. Udviklingen blev finansieret af National Institutes of Health (NIH) med støtte fra private investorer.

"Dette vil være en havændring for klinisk billeddannelse og hjernekortlægning," sagde Eric C. Leuthardt, MD, Shi H. Huang professor i neurologisk kirurgi, som udviklede teknologien hos Washu Medicine og var med til at grundlægge SORA Neuroscience. "Nu har klinikere adgang til en bredere og mere tilgængelig måde at studere hjernens funktion på, som hurtigt kan give indsigt i neurokirurgi og hjernesygdomme, der gavner patienterne."

Udviklingen af ​​Cirrus-software understreger den vigtige rolle, som akademiske iværksættere og startup-virksomheder spiller i at omsætte opdagelser til virkelige løsninger, der forbedrer folks liv, sagde Doug E. Frantz, vicekansler for innovation og kommercialisering hos Washu.

At omdanne mange års videnskabelige fremskridt til et værktøj, som kirurger kan bruge på operationsstuen, er kun muligt gennem partnerskaber med kommercielle virksomheder som Sora Neuroscience og Washu Medicine-fakultetet, som hjalp med at lancere virksomheden. Dette er et tydeligt eksempel på, hvordan iværksætteri driver oversættelsen af ​​banebrydende forskning fra laboratoriet til patientbehandling. “

Doug E. Frantz, PhD, vicekansler for innovation og kommercialisering, Washu

Cirrus' FMRI hviletilstandssoftware kan identificere særskilte netværk af hjerneaktivitet, der regulerer vigtige aktiviteter såsom tale, syn og bevægelse og skabe kort over deres placeringer. Sådanne kort kræver typisk specialiseret personale og op til en time i en scanner for at kortlægge sådanne netværk. Algoritmerne i Cirrus-softwaren, baseret på kunstig intelligens-teknologi, kan analysere mønstre af tilhørende aktivitet i en hvilende hjerne, som vides at svare til specifikke hjernefunktioner. De kan fuldføre deres kortlægning af flere hjernenetværk fra kun 12 minutters funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (FMRI), som sporer ændringer i hjernens blodgennemstrømning for at identificere områder med neurologisk aktivitet.

Scanningerne til Cirrus-softwaren udføres, mens en person hviler i MR-maskinen, i stedet for at udføre en opgave som at tale eller bevæge fingre og tæer for at aktivere specifikke hjernenetværk. Leuthardt forklarede, at opgavebaseret FMRI kun er i stand til at producere brugbare kort til kirurger omkring to tredjedele af tiden, typisk på grund af patientbevægelser eller manglende evne til at deltage i opgaven. I modsætning hertil kan 87% af Cirrus' scanninger pålideligt inkorporeres i en kirurgs operationsplan.

Opgavebaseret FMRI er også begrænset til dem, der kan udføre disse opgaver og følge instruktionerne. Af denne grund vil Cirrus Rasting States FMRI-softwareproces gøre fMRI-kortlægning tilgængelig for en meget større gruppe patienter, sagde Joshua Shimony, MD, professor i radiologi ved Washu Medicine Mallinckrodt Institute of Radiology, en co-investigator med Leuthardt, som underviser i teknikken.

"Hviletilstand FMRI kan udføres på patienter, der har svært ved opgavebaseret FMRI, såsom:

Leuthardt sagde, at mens teknologien oprindeligt blev udviklet i hans laboratorium, kommer de underliggende data fra årtiers Washu Medicine-ledet FMRI-billeddannelsesforskning af Raststaat. Carl Hacker, MD, PhD, som for nylig afsluttede sin neurokirurgiuddannelse på Washu, udviklede de AI-baserede algoritmer, der driver Cirrus-programmet, mens han var kandidatstuderende i Leuthardts laboratorium. Læger og videnskabsmænd har arbejdet sammen i årevis for at udvikle og fremme billeddannelsesanalytiske evner til præoperativ hjernekortlægning og for at udføre effektivitetsundersøgelser.

Washus Office of Technology Management indgav de første patenter for mere end ti år siden og licenserede teknologien til Sora Neuroscience i 2021. Virksomheden blev grundlagt i 2020 af Leuthardt sammen med Hacker og Washu Medicine Professor i radiologi Daniel Marcus, PhD, og ​​assisterende professor i radiologi Mikhail Milchenko, PhD.

Kilder: