Nytt AI-basert hjernekartleggingsverktøy mottar FDA-godkjenning for bruk i nevrokirurgi

Nytt AI-basert hjernekartleggingsverktøy mottar FDA-godkjenning for bruk i nevrokirurgi

En ny AI-basert teknologi som bruker hjernen til raskt å lokalisere sensitive områder som kontrollerer tale, syn, bevegelse og andre kritiske funksjoner har fått godkjenning fra Food and Drug Administration (FDA) slik at den kan markedsføres til sykehus for å forbedre presisjonen av nevrokirurgiske prosedyrer. Teknologien ble utviklet av forskere og klinikere ved Washington University School of Medicine i St. Louis for å mer nøyaktig veilede nevrokirurger i å utføre fine hjerneoperasjoner for å fjerne svulster eller behandle epilepsi.

Cirrus Rasting State FMRI-programvare lanseres av Sora Neuroscience, Inc., en Washu-oppstart som lisensierer universitetets teknologi. Teknologien er basert på flere tiår med Washu medisinlederskap innen nevrovitenskap og funksjonell hjerneavbildning. Utviklingen ble finansiert av National Institutes of Health (NIH) med støtte fra private investorer.

"Dette vil være en forandring for klinisk avbildning og hjernekartlegging," sa Eric C. Leuthardt, MD, Shi H. Huang professor i nevrologisk kirurgi, som utviklet teknologien ved Washu Medicine og var med på å grunnlegge SORA Neuroscience. "Nå har klinikere tilgang til en bredere og mer tilgjengelig måte å studere hjernens funksjon som raskt kan gi innsikt i nevrokirurgi og hjernesykdomsapplikasjoner som er til nytte for pasienter."

Utviklingen av Cirrus-programvare understreker den viktige rollen som akademiske gründere og oppstartsbedrifter spiller i å oversette oppdagelser til virkelige løsninger som forbedrer folks liv, sa Doug E. Frantz, visekansler for innovasjon og kommersialisering i Washu.

Å transformere år med vitenskapelige fremskritt til et verktøy som kirurger kan bruke i operasjonssalen er bare mulig gjennom partnerskap med kommersielle selskaper som Sora Neuroscience og Washu Medicine-fakultetet, som hjalp til med å lansere selskapet. Dette er et tydelig eksempel på hvordan entreprenørskap driver oversettelsen av banebrytende forskning fra laboratoriet til pasientbehandling. "

Doug E. Frantz, PhD, visekansler for innovasjon og kommersialisering, Washu

Cirrus' FMRI hviletilstandsprogramvare kan identifisere distinkte nettverk av hjerneaktivitet som regulerer viktige aktiviteter som tale, syn og bevegelse og lage kart over deres plassering. Vanligvis krever slike kart spesialisert personale og opptil en time i en skanner for å kartlegge slike nettverk. Algoritmene i Cirrus-programvaren, basert på kunstig intelligens-teknologi, kan analysere mønstre av assosiert aktivitet i en hvilende hjerne som er kjent for å samsvare med spesifikke hjernefunksjoner. De kan fullføre kartleggingen av flere hjernenettverk fra bare 12 minutter med funksjonell magnetisk resonansavbildning (FMRI), som sporer endringer i hjernens blodstrøm for å identifisere områder med nevrologisk aktivitet.

Skanningene for Cirrus-programvaren utføres mens en person er i ro i MR-maskinen, i stedet for å utføre en oppgave som å snakke eller bevege fingre og tær for å aktivere bestemte hjernenettverk. Leuthardt forklarte at oppgavebasert FMRI bare er i stand til å produsere brukbare kart for kirurger omtrent to tredjedeler av tiden, typisk på grunn av pasientbevegelse eller manglende evne til å delta i oppgaven. I motsetning til dette kan 87 % av Cirrus' skanninger på en pålitelig måte inkorporeres i en kirurgs operasjonsplan.

Oppgavebasert FMRI er også begrenset til de som kan utføre disse oppgavene og følge instruksjoner. Av denne grunn vil Cirrus Rasting State sin FMRI-programvareprosess gjøre fMRI-kartlegging tilgjengelig for en mye større gruppe pasienter, sa Joshua Shimony, MD, professor i radiologi ved Washu Medicine Mallinckrodt Institute of Radiology, en co-etterforsker med Leuthardt, som underviser i teknikken.

"Hviletilstand FMRI kan utføres på pasienter som har problemer med oppgavebasert FMRI, for eksempel:

Leuthardt sa at mens teknologien opprinnelig ble utviklet i laboratoriet hans, kommer de underliggende dataene fra flere tiår med Washu Medicine-ledet FMRI-bildeforskning av Raststaat. Carl Hacker, MD, PhD, som nylig fullførte sin nevrokirurgiske opplæring ved Washu, utviklet de AI-baserte algoritmene som driver Cirrus-programmet mens han var en doktorgradsstudent i Leuthardts laboratorium. Leger og forskere har jobbet sammen i årevis for å utvikle og fremme avbildningsanalytiske evner for preoperativ hjernekartlegging og for å gjennomføre effektivitetsstudier.

Washus Office of Technology Management innleverte de første patentene for mer enn et tiår siden og lisensierte teknologien til Sora Neuroscience i 2021. Selskapet ble grunnlagt i 2020 av Leuthardt sammen med Hacker og Washu Medicine Professor of Radiology Daniel Marcus, PhD, og ​​Assistant Professor of Radiology Mikhail Milchenko, PhD.

Kilder: