Novo orodje za kartiranje možganov, ki temelji na umetni inteligenci, je prejelo odobritev FDA za uporabo v nevrokirurgiji

Novo orodje za kartiranje možganov, ki temelji na umetni inteligenci, je prejelo odobritev FDA za uporabo v nevrokirurgiji

Nova tehnologija, ki temelji na umetni inteligenci in uporablja možgane za hitro lociranje občutljivih področij, ki nadzorujejo govor, vid, gibanje in druge kritične funkcije, je prejela odobritev Uprave za hrano in zdravila (FDA), tako da jo je mogoče tržiti v bolnišnicah za izboljšanje natančnosti nevrokirurških postopkov. Tehnologijo so razvili raziskovalci in kliniki na Medicinski fakulteti Univerze Washington v St. Louisu, da bi natančneje usmerjali nevrokirurge pri izvajanju finih možganskih operacij za odstranjevanje tumorjev ali zdravljenje epilepsije.

Programsko opremo Cirrus Rasting State FMRI lansira Sora Neuroscience, Inc., zagonsko podjetje Washu, ki licencira tehnologijo univerze. Tehnologija temelji na desetletjih vodenja medicine Washu v nevroznanosti in funkcionalnem slikanju možganov. Razvoj je financiral Nacionalni inštitut za zdravje (NIH) s podporo zasebnih vlagateljev.

»To bo velika sprememba za klinično slikanje in kartiranje možganov,« je dejal Eric C. Leuthardt, dr. med., Shi H. Huang profesor nevrološke kirurgije, ki je razvil tehnologijo pri Washu Medicine in soustanovil SORA Neuroscience. "Kliniki imajo zdaj dostop do širšega in bolj dostopnega načina za preučevanje delovanja možganov, ki lahko hitro zagotovi vpogled v nevrokirurgijo in aplikacije možganskih bolezni, ki koristijo bolnikom."

Razvoj programske opreme Cirrus poudarja pomembno vlogo, ki jo imajo akademski podjetniki in novoustanovljena podjetja pri prevajanju odkritij v resnične rešitve, ki izboljšujejo življenja ljudi, je dejal Doug E. Frantz, podkancler za inovacije in komercializacijo pri Washuju.

Preoblikovanje dolgoletnega znanstvenega napredka v orodje, ki ga lahko kirurgi uporabljajo v operacijski sobi, je možno le prek partnerstev s komercialnimi podjetji, kot sta Sora Neuroscience in Washu Medicine Faculty, ki sta pomagala ustanoviti podjetje. To je jasen primer, kako podjetništvo spodbuja prenos prelomnih raziskav iz laboratorija v oskrbo bolnikov. “

Doug E. Frantz, dr., podkancler za inovacije in komercializacijo, Washu

Cirrusova programska oprema FMRI v stanju mirovanja lahko prepozna različna omrežja možganske dejavnosti, ki uravnavajo pomembne dejavnosti, kot so govor, vid in gibanje, ter ustvari zemljevide njihovih lokacij. Običajno takšni zemljevidi zahtevajo specializirano osebje in do eno uro v optičnem bralniku za preslikavo takih omrežij. Algoritmi v programski opremi Cirrus, ki temeljijo na tehnologiji umetne inteligence, lahko analizirajo vzorce povezane dejavnosti v mirujočih možganih, za katere je znano, da ustrezajo določenim možganskim funkcijam. Svojo preslikavo več možganskih omrežij lahko dokončajo s samo 12 minutami funkcionalnega slikanja z magnetno resonanco (FMRI), ki spremlja spremembe v možganskem krvnem pretoku, da identificira področja nevrološke aktivnosti.

Pregledi za programsko opremo Cirrus se izvajajo, medtem ko oseba miruje v napravi MRI, namesto da bi izvajala nalogo, kot je govor ali premikanje prstov na rokah in nogah, da se aktivirajo določena možganska omrežja. Leuthardt je pojasnil, da je FMRI, ki temelji na opravilih, sposoben ustvariti uporabne zemljevide za kirurge le približno dve tretjini časa, običajno zaradi gibanja pacienta ali nezmožnosti sodelovanja pri nalogi. Nasprotno pa je 87 % skeniranj Cirrusa mogoče zanesljivo vključiti v operativni načrt kirurga.

FMRI, ki temelji na opravilih, je prav tako omejen na tiste, ki lahko opravljajo te naloge in sledijo navodilom. Iz tega razloga bo proces programske opreme FMRI Cirrus Rasting State omogočil kartiranje fMRI na voljo veliko večji skupini bolnikov, je dejal Joshua Shimony, MD, profesor radiologije na inštitutu za radiologijo Washu Medicine Mallinckrodt, soraziskovalec z Leuthardtom, ki poučuje tehniko.

»FMRI v stanju mirovanja se lahko izvaja pri bolnikih, ki imajo težave z FMRI, ki temelji na opravilih, kot so:

Leuthardt je dejal, da čeprav je bila tehnologija prvotno razvita v njegovem laboratoriju, osnovni podatki izvirajo iz desetletij raziskav slikanja FMRI pod vodstvom Washu Medicine, ki jih izvaja Raststaat. Carl Hacker, MD, PhD, ki je pred kratkim zaključil svoje usposabljanje za nevrokirurgijo v Washuju, je razvil algoritme, ki temeljijo na umetni inteligenci in poganjajo program Cirrus, medtem ko je bil podiplomski študent v Leuthardtovem laboratoriju. Zdravniki in znanstveniki že leta sodelujejo pri razvoju in spodbujanju analitičnih zmožnosti slikanja za predoperativno kartiranje možganov in izvajajo študije učinkovitosti.

Washujev urad za tehnološki management je vložil prve patente pred več kot desetletjem in licenciral tehnologijo za Sora Neuroscience leta 2021. Podjetje je leta 2020 ustanovil Leuthardt skupaj s Hackerjem in profesorjem medicine Washu za radiologijo, dr. Danielom Marcusom, in docentom za radiologijo, dr. Mikhailom Milchenkom.

Viri: