Un nouvel outil de cartographie cérébrale basé sur l’IA reçoit l’autorisation de la FDA pour une utilisation en neurochirurgie

Un nouvel outil de cartographie cérébrale basé sur l’IA reçoit l’autorisation de la FDA pour une utilisation en neurochirurgie

Une nouvelle technologie basée sur l'IA qui utilise le cerveau pour localiser rapidement les zones sensibles qui contrôlent la parole, la vision, le mouvement et d'autres fonctions critiques a reçu l'approbation de la Food and Drug Administration (FDA) afin de pouvoir être commercialisée auprès des hôpitaux pour améliorer la précision des procédures de neurochirurgie. La technologie a été développée par des chercheurs et des cliniciens de la faculté de médecine de l'Université de Washington à Saint-Louis pour guider plus précisément les neurochirurgiens dans la réalisation de chirurgies cérébrales fines pour éliminer des tumeurs ou traiter l'épilepsie.

Le logiciel Cirrus Rasting State FMRI est lancé par Sora Neuroscience, Inc., une startup Washu qui octroie des licences pour la technologie de l'université. La technologie est basée sur des décennies de leadership de la médecine Washu dans les domaines des neurosciences et de l’imagerie fonctionnelle du cerveau. Le développement a été financé par les National Institutes of Health (NIH) avec le soutien d'investisseurs privés.

"Ce sera un changement radical pour l'imagerie clinique et la cartographie cérébrale", a déclaré Eric C. Leuthardt, MD, professeur Shi H. Huang de chirurgie neurologique, qui a développé la technologie à Washu Medicine et a cofondé SORA Neuroscience. « Les cliniciens ont désormais accès à une méthode plus large et plus accessible pour étudier la fonction cérébrale, qui peut rapidement fournir des informations sur les applications de la neurochirurgie et des maladies cérébrales qui profitent aux patients. »

Le développement du logiciel Cirrus souligne le rôle important que jouent les entrepreneurs universitaires et les startups dans la traduction des découvertes en solutions concrètes qui améliorent la vie des gens, a déclaré Doug E. Frantz, vice-chancelier pour l'innovation et la commercialisation chez Washu.

Transformer des années de progrès scientifiques en un outil que les chirurgiens peuvent utiliser en salle d'opération n'est possible que grâce à des partenariats avec des sociétés commerciales comme Sora Neuroscience et la faculté de Washu Medicine, qui ont contribué au lancement de l'entreprise. Il s’agit d’un exemple clair de la manière dont l’entrepreneuriat favorise la traduction de recherches révolutionnaires du laboratoire aux soins aux patients. "

Doug E. Frantz, PhD, vice-chancelier pour l'innovation et la commercialisation, Washu

Le logiciel d'état de repos FMRI de Cirrus peut identifier des réseaux distincts d'activité cérébrale qui régulent des activités importantes telles que la parole, la vision et le mouvement et créer des cartes de leurs emplacements. En règle générale, ces cartes nécessitent un personnel spécialisé et jusqu'à une heure dans un scanner pour cartographier ces réseaux. Les algorithmes du logiciel Cirrus, basés sur la technologie de l’intelligence artificielle, peuvent analyser les modèles d’activité associés dans un cerveau au repos, connus pour correspondre à des fonctions cérébrales spécifiques. Ils peuvent compléter leur cartographie de plusieurs réseaux cérébraux à partir de seulement 12 minutes d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (FMRI), qui suit les modifications du flux sanguin cérébral afin d'identifier les zones d'activité neurologique.

Les analyses du logiciel Cirrus sont effectuées alors qu'une personne est au repos dans l'appareil IRM, plutôt que d'effectuer une tâche telle que parler ou bouger les doigts et les orteils pour activer des réseaux cérébraux spécifiques. Leuthardt a expliqué que l'IRMF basée sur les tâches n'est capable de produire des cartes utilisables par les chirurgiens que dans environ les deux tiers du temps, généralement en raison du mouvement du patient ou de son incapacité à participer à la tâche. En revanche, 87 % des scans de Cirrus peuvent être intégrés de manière fiable dans le plan opérationnel d'un chirurgien.

FMRI basé sur les tâches est également limité à ceux qui peuvent effectuer ces tâches et suivre les instructions. Pour cette raison, le processus logiciel FMRI de Cirrus Rasting State rendra la cartographie IRMf accessible à un groupe beaucoup plus large de patients, a déclaré Joshua Shimony, MD, professeur de radiologie à l'Institut de radiologie Washu Medicine Mallinckrodt, co-chercheur avec Leuthardt, qui enseigne la technique.

« L'IRMF à l'état de repos peut être réalisée sur des patients qui ont des difficultés avec l'IRMF basée sur des tâches, tels que :

Leuthardt a déclaré que même si la technologie a été initialement développée dans son laboratoire, les données sous-jacentes proviennent de décennies de recherche en imagerie FMRI dirigée par Washu Medicine par Raststaat. Carl Hacker, MD, PhD, qui a récemment terminé sa formation en neurochirurgie à Washu, a développé les algorithmes basés sur l'IA qui alimentent le programme Cirrus alors qu'il était étudiant diplômé dans le laboratoire de Leuthardt. Les médecins et les scientifiques travaillent ensemble depuis des années pour développer et promouvoir les capacités analytiques d’imagerie pour la cartographie cérébrale préopératoire et pour mener des études d’efficacité.

Le bureau de gestion technologique de Washu a déposé les premiers brevets il y a plus de dix ans et a concédé la technologie sous licence à Sora Neuroscience en 2021. La société a été fondée en 2020 par Leuthardt avec le professeur de radiologie Hacker et Washu Medicine Daniel Marcus, PhD, et le professeur adjoint de radiologie Mikhail Milchenko, PhD.

Sources :