Noul instrument de cartografiere a creierului bazat pe inteligență artificială primește autorizația FDA pentru utilizare în neurochirurgie

Noul instrument de cartografiere a creierului bazat pe inteligență artificială primește autorizația FDA pentru utilizare în neurochirurgie

O nouă tehnologie bazată pe inteligență artificială care folosește creierul pentru a localiza rapid zonele sensibile care controlează vorbirea, vederea, mișcarea și alte funcții critice a primit aprobarea de la Food and Drug Administration (FDA), astfel încât să poată fi comercializată în spitale pentru a îmbunătăți precizia procedurilor de neurochirurgie. Tehnologia a fost dezvoltată de cercetătorii și clinicienii de la Școala de Medicină a Universității Washington din St. Louis pentru a ghida mai precis neurochirurgii în efectuarea de operații fine pe creier pentru a elimina tumorile sau a trata epilepsia.

Software-ul Cirrus Rasting State FMRI este lansat de Sora Neuroscience, Inc., un startup din Washu care licențiază tehnologia universității. Tehnologia se bazează pe zeci de ani de conducere a medicinei Washu în neuroștiință și imagistica funcțională a creierului. Dezvoltarea a fost finanțată de National Institutes of Health (NIH) cu sprijinul investitorilor privați.

„Acesta va fi o schimbare majoră pentru imagistica clinică și cartografierea creierului”, a spus Eric C. Leuthardt, MD, profesor de chirurgie neurologică Shi H. Huang, care a dezvoltat tehnologia la Washu Medicine și a co-fondat SORA Neuroscience. „Acum, clinicienii au acces la o modalitate mai largă și mai accesibilă de a studia funcția creierului, care poate oferi rapid informații despre neurochirurgie și aplicațiile bolilor cerebrale care beneficiază pacienții.”

Dezvoltarea software-ului Cirrus subliniază rolul important pe care antreprenorii academicieni și companiile nou-înființate îl joacă în traducerea descoperirilor în soluții reale care îmbunătățesc viața oamenilor, a declarat Doug E. Frantz, vice-cancelar pentru inovare și comercializare la Washu.

Transformarea anilor de progrese științifice într-un instrument pe care chirurgii îl pot folosi în sala de operație este posibilă doar prin parteneriate cu companii comerciale precum Sora Neuroscience și Facultatea de Medicină Washu, care au ajutat la lansarea companiei. Acesta este un exemplu clar al modului în care antreprenoriatul conduce la traducerea cercetării inovatoare din laborator în îngrijirea pacientului. „

Doug E. Frantz, dr., vice cancelar pentru inovare și comercializare, Washu

Software-ul Cirrus FMRI pentru starea de repaus poate identifica rețele distincte de activitate cerebrală care reglementează activități importante, cum ar fi vorbirea, vederea și mișcarea și poate crea hărți ale locațiilor lor. De obicei, astfel de hărți necesită personal specializat și până la o oră într-un scaner pentru a mapa astfel de rețele. Algoritmii din software-ul Cirrus, bazați pe tehnologia inteligenței artificiale, pot analiza modele de activitate asociată într-un creier în repaus despre care se știe că corespund unor funcții specifice ale creierului. Ei își pot finaliza maparea mai multor rețele cerebrale din doar 12 minute de imagistică prin rezonanță magnetică funcțională (FMRI), care urmărește modificările fluxului sanguin al creierului pentru a identifica zonele de activitate neurologică.

Scanările pentru software-ul Cirrus sunt efectuate în timp ce o persoană este în repaus în aparatul RMN, mai degrabă decât să efectueze o sarcină cum ar fi vorbirea sau mișcarea degetelor de la mâini și de la picioare pentru a activa anumite rețele cerebrale. Leuthardt a explicat că FMRI bazată pe sarcini este capabilă să producă doar hărți utilizabile pentru chirurgi aproximativ două treimi din timp, de obicei din cauza mișcării pacientului sau a incapacității de a participa la sarcină. În schimb, 87% din scanările Cirrus pot fi încorporate în mod fiabil în planul operațional al unui chirurg.

FMRI bazat pe sarcini este, de asemenea, limitat la cei care pot îndeplini acele sarcini și pot urma instrucțiunile. Din acest motiv, procesul software FMRI de la Cirrus Rasting State va face cartografierea fMRI disponibilă unui grup mult mai mare de pacienți, a spus Joshua Shimony, MD, profesor de radiologie la Institutul de Radiologie Washu Medicine Mallinckrodt, co-investigator cu Leuthardt, care predă tehnica.

„Starea de repaus FMRI poate fi efectuată la pacienții care au dificultăți cu FMRI bazată pe sarcini, cum ar fi:

Leuthardt a spus că, în timp ce tehnologia a fost dezvoltată inițial în laboratorul său, datele de bază provin din decenii de cercetare imagistică FMRI condusă de Washu Medicine de către Raststaat. Carl Hacker, MD, PhD, care și-a încheiat recent formarea în neurochirurgie la Washu, a dezvoltat algoritmii bazați pe inteligență artificială care alimentează programul Cirrus în timp ce era student absolvent în laboratorul lui Leuthardt. Medicii și oamenii de știință au lucrat împreună de ani de zile pentru a dezvolta și promova capacitățile analitice imagistice pentru cartografierea preoperatorie a creierului și pentru a efectua studii de eficacitate.

Biroul de Management Tehnologic al Washu a depus primele brevete în urmă cu mai bine de un deceniu și a licențiat tehnologia Sora Neuroscience în 2021. Compania a fost fondată în 2020 de Leuthardt împreună cu profesorul de radiologie Daniel Marcus, PhD, și profesor asistent de radiologie Mikhail Milchenko, PhD.

Surse: