Nový nástroj na mapovanie mozgu založený na AI získal povolenie FDA na použitie v neurochirurgii

Nový nástroj na mapovanie mozgu založený na AI získal povolenie FDA na použitie v neurochirurgii

Nová technológia založená na AI, ktorá využíva mozog na rýchle nájdenie citlivých oblastí, ktoré ovládajú reč, zrak, pohyb a ďalšie kritické funkcie, získala schválenie od Úradu pre kontrolu potravín a liečiv (FDA), takže ju možno predávať v nemocniciach s cieľom zlepšiť presnosť neurochirurgických postupov. Táto technológia bola vyvinutá výskumníkmi a klinickými lekármi z Washington University School of Medicine v St. Louis, aby presnejšie viedla neurochirurgov pri vykonávaní jemných operácií mozgu na odstránenie nádorov alebo liečbu epilepsie.

Softvér Cirrus Rasting State FMRI spúšťa spoločnosť Sora Neuroscience, Inc., startup Washu, ktorý licencuje univerzitnú technológiu. Táto technológia je založená na desaťročiach vedúceho postavenia medicíny Washu v oblasti neurovedy a funkčného zobrazovania mozgu. Vývoj financoval Národný inštitút zdravia (NIH) s podporou súkromných investorov.

"Bude to veľká zmena pre klinické zobrazovanie a mapovanie mozgu," povedal Eric C. Leuthardt, MD, Shi H. Huang profesor neurologickej chirurgie, ktorý vyvinul technológiu vo Washu Medicine a spoluzaložil SORA Neuroscience. "Teraz majú lekári prístup k širšiemu a dostupnejšiemu spôsobu štúdia funkcie mozgu, ktorý môže rýchlo poskytnúť prehľad o aplikáciách neurochirurgie a ochorení mozgu, ktoré sú prospešné pre pacientov."

Vývoj softvéru Cirrus podčiarkuje dôležitú úlohu, ktorú akademickí podnikatelia a začínajúce spoločnosti zohrávajú pri prevádzaní objavov do reálnych riešení, ktoré zlepšujú životy ľudí, povedal Doug E. Frantz, vicekancelár pre inovácie a komercializáciu spoločnosti Washu.

Transformácia rokov vedeckého pokroku na nástroj, ktorý môžu chirurgovia používať na operačnej sále, je možná len prostredníctvom partnerstiev s komerčnými spoločnosťami, ako sú Sora Neuroscience a Washu Medicine faculty, ktoré pomohli pri spustení spoločnosti. Toto je jasný príklad toho, ako podnikanie poháňa preklad prelomového výskumu z laboratória do starostlivosti o pacientov. “

Doug E. Frantz, PhD, vicekancelár pre inovácie a komercializáciu, Washu

Softvér FMRI od spoločnosti Cirrus dokáže identifikovať odlišné siete mozgovej aktivity, ktoré regulujú dôležité činnosti, ako je reč, zrak a pohyb, a vytvárať mapy ich umiestnení. Takéto mapy zvyčajne vyžadujú špecializovaný personál a až hodinu v skeneri na zmapovanie takýchto sietí. Algoritmy v softvéri Cirrus, založené na technológii umelej inteligencie, dokážu analyzovať vzorce súvisiacej aktivity v pokojnom mozgu, o ktorých je známe, že zodpovedajú špecifickým mozgovým funkciám. Dokážu dokončiť svoje mapovanie viacerých mozgových sietí už za 12 minút funkčnej magnetickej rezonancie (FMRI), ktorá sleduje zmeny v prietoku krvi mozgom, aby identifikovala oblasti neurologickej aktivity.

Skenovanie softvéru Cirrus sa vykonáva, keď je osoba v pokoji na prístroji MRI, namiesto vykonávania úlohy, ako je hovorenie alebo pohyb prstov na rukách a nohách, aby sa aktivovali špecifické mozgové siete. Leuthardt vysvetlil, že FMRI založená na úlohách je schopná produkovať použiteľné mapy pre chirurgov len asi dve tretiny času, zvyčajne v dôsledku pohybu pacienta alebo neschopnosti zúčastniť sa na úlohe. Naproti tomu 87 % skenov Cirrus možno spoľahlivo začleniť do operačného plánu chirurga.

FMRI založená na úlohách je tiež obmedzená na tých, ktorí môžu vykonávať tieto úlohy a riadiť sa pokynmi. Z tohto dôvodu softvérový proces FMRI Cirrus Rasting State sprístupní fMRI mapovanie oveľa väčšej skupine pacientov, povedal Joshua Shimony, MD, profesor rádiológie na Radiologickom inštitúte Washu Medicine Mallinckrodt, spoluriešiteľ s Leuthardtom, ktorý túto techniku ​​vyučuje.

"FRI v pokojovom stave sa môže vykonávať u pacientov, ktorí majú ťažkosti s FMRI založenou na úlohe, ako napríklad:

Leuthardt povedal, že zatiaľ čo táto technológia bola pôvodne vyvinutá v jeho laboratóriu, základné údaje pochádzajú z desaťročí zobrazovacieho výskumu FMRI vedeného Washu Medicine spoločnosťou Raststaat. Carl Hacker, MD, PhD, ktorý nedávno dokončil svoje neurochirurgické školenie vo Washu, vyvinul algoritmy založené na AI, ktoré poháňajú program Cirrus, keď bol postgraduálnym študentom v Leuthardtovom laboratóriu. Lekári a vedci roky spolupracovali na vývoji a podpore zobrazovacích analytických schopností na predoperačné mapovanie mozgu a na uskutočňovaní štúdií účinnosti.

Washu's Office of Technology Management podal prvé patenty pred viac ako desiatimi rokmi a licencoval technológiu Sora Neuroscience v roku 2021. Spoločnosť bola založená v roku 2020 Leuthardtom spolu s Hackerom a profesorom rádiológie vo Washu, Danielom Marcusom, PhD a asistentom rádiológie Michailom Milčenkom, PhD.

Zdroje: