Jauns uz AI balstīts smadzeņu kartēšanas rīks saņem FDA atļauju izmantošanai neiroķirurģijā

Jauns uz AI balstīts smadzeņu kartēšanas rīks saņem FDA atļauju izmantošanai neiroķirurģijā

Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) apstiprinājusi jaunu uz mākslīgo intelektu balstītu tehnoloģiju, kas izmanto smadzenes, lai ātri atrastu jutīgās zonas, kas kontrolē runu, redzi, kustības un citas kritiskas funkcijas, lai to varētu pārdot slimnīcās, lai uzlabotu neiroķirurģijas procedūru precizitāti. Šo tehnoloģiju izstrādāja pētnieki un klīnicisti Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolā Sentluisā, lai precīzāk vadītu neiroķirurgus, veicot smalkas smadzeņu operācijas, lai noņemtu audzējus vai ārstētu epilepsiju.

Cirrus Rasting State FMRI programmatūru izlaiž Sora Neuroscience, Inc., Washu jaunuzņēmums, kas licencē universitātes tehnoloģiju. Tehnoloģija ir balstīta uz desmitiem gadu Washu medicīnas vadošo lomu neirozinātnē un funkcionālajā smadzeņu attēlveidošanā. Izstrādi finansēja Nacionālie veselības institūti (NIH) ar privāto investoru atbalstu.

"Tās būs lielas pārmaiņas klīniskajā attēlveidošanā un smadzeņu kartēšanā," sacīja Ēriks K. Leuthards, MD, Shi H. Huang neiroloģiskās ķirurģijas profesors, kurš izstrādāja tehnoloģiju Washu Medicine un līdzdibināja SORA Neuroscience. "Tagad klīnicistiem ir pieejams plašāks un pieejamāks veids, kā pētīt smadzeņu darbību, kas var ātri sniegt ieskatu neiroķirurģijā un smadzeņu slimību lietojumos, kas dod labumu pacientiem."

Cirrus programmatūras izstrāde uzsver akadēmisko uzņēmēju un jaunuzņēmumu svarīgo lomu atklājumu pārvēršanā reālos risinājumos, kas uzlabo cilvēku dzīvi, sacīja Dags E. Francs, Washu inovāciju un komercializācijas vicekanclers.

Vairāku gadu zinātnes sasniegumu pārveidošana par rīku, ko ķirurgi var izmantot operāciju zālē, ir iespējama tikai, sadarbojoties ar tādiem komercuzņēmumiem kā Sora Neuroscience un Washu Medicine fakultāte, kas palīdzēja uzsākt uzņēmuma darbību. Šis ir spilgts piemērs tam, kā uzņēmējdarbība virza revolucionāro pētījumu pāreju no laboratorijas uz pacientu aprūpi. "

Doug E. Frantz, PhD, vicekanclers inovāciju un komercializācijas jautājumos, Vašingtona

Cirrus FMRI atpūtas stāvokļa programmatūra var identificēt atšķirīgus smadzeņu darbības tīklus, kas regulē svarīgas darbības, piemēram, runu, redzi un kustību, un izveido to atrašanās vietu kartes. Parasti šādām kartēm ir nepieciešams specializēts personāls un līdz pat stundai skenerī, lai kartētu šādus tīklus. Cirrus programmatūras algoritmi, kuru pamatā ir mākslīgā intelekta tehnoloģija, var analizēt saistīto aktivitāšu modeļus miera stāvoklī esošajās smadzenēs, kas, kā zināms, atbilst noteiktām smadzeņu funkcijām. Viņi var pabeigt vairāku smadzeņu tīklu kartēšanu, veicot tikai 12 minūtes funkcionālās magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (FMRI), kas izseko smadzeņu asins plūsmas izmaiņas, lai noteiktu neiroloģiskās aktivitātes jomas.

Cirrus programmatūras skenēšana tiek veikta, kamēr cilvēks atrodas miera stāvoklī MRI aparātā, nevis veic kādu uzdevumu, piemēram, runā vai kustina pirkstus un kāju pirkstus, lai aktivizētu noteiktus smadzeņu tīklus. Leuthardt paskaidroja, ka uz uzdevumiem balstīta FMRI spēj radīt izmantojamas kartes ķirurgiem tikai aptuveni divas trešdaļas laika, parasti pacienta kustības vai nespējas piedalīties uzdevuma dēļ. Turpretim 87% Cirrus skenējumu var droši iekļaut ķirurga darbības plānā.

Uz uzdevumiem balstīta FMRI ir pieejama arī tiem, kuri var veikt šos uzdevumus un ievērot norādījumus. Šī iemesla dēļ Cirrus Rasting State FMRI programmatūras process padarīs fMRI kartēšanu pieejamu daudz lielākai pacientu grupai, sacīja Džošua Šimonijs, MD, radioloģijas profesors Washu Medicine Mallinckrodt Radioloģijas institūtā, pētnieks ar Leuthardt, kurš māca šo tehniku.

"Atpūtas stāvokļa FMRI var veikt pacientiem, kuriem ir grūtības ar uzdevumiem balstītu FMRI, piemēram:

Leuthardt teica, ka, lai gan tehnoloģija sākotnēji tika izstrādāta viņa laboratorijā, pamatā esošie dati nāk no Washu Medicine vadītajiem Raststaat FMRI attēlveidošanas pētījumiem. Karls Hakers, MD, PhD, kurš nesen pabeidza neiroķirurģijas apmācību Vašingtonā, izstrādāja uz AI balstītus algoritmus, kas nodrošina Cirrus programmas darbību, kamēr viņš bija Leuthardt laboratorijas maģistrants. Ārsti un zinātnieki ir strādājuši kopā gadiem ilgi, lai izstrādātu un veicinātu attēlveidošanas analītiskās iespējas pirmsoperācijas smadzeņu kartēšanai un veiktu efektivitātes pētījumus.

Vašu Tehnoloģiju pārvaldības birojs iesniedza pirmos patentus pirms vairāk nekā desmit gadiem un 2021. gadā licencēja tehnoloģiju uzņēmumam Sora Neuroscience. Uzņēmums tika dibināts 2020. gadā Leuthardt kopā ar Hacker un Washu medicīnas profesors radioloģijas Daniel Marcus, PhD un asistents radioloģijas Milchenkoil, PhD.

Avoti: