新型基于人工智能的大脑绘图工具获得 FDA 批准用于神经外科

新型基于人工智能的大脑绘图工具获得 FDA 批准用于神经外科

一种基于人工智能的新技术，利用大脑快速定位控制言语、视觉、运动和其他关键功能的敏感区域，已获得美国食品和药物管理局 (FDA) 的批准，因此可以向医院销售，以提高神经外科手术的精度。该技术由圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员和临床医生开发，旨在更准确地指导神经外科医生进行精细脑部手术以切除肿瘤或治疗癫痫。

Cirrus Rasting State FMRI 软件由 Sora Neuroscience, Inc. 推出，该公司是一家获得该大学技术许可的华盛顿州初创公司。该技术基于几十年来华盛顿医学在神经科学和功能性脑成像方面的领先地位。该开发项目由美国国立卫生研究院 (NIH) 资助并得到私人投资者的支持。

“这将是临床成像和脑图谱的巨大变化，”Shi H. Huang 神经外科教授、医学博士 Eric C. Leuthardt 说，他在 Washu Medicine 开发了这项技术，并共同创立了 SORA Neuroscience。 “现在临床医生可以使用更广泛、更容易的方法来研究大脑功能，从而快速提供对神经外科和脑部疾病应用的见解，从而使患者受益。”

Washu 负责创新和商业化的副校长 Doug E. Frantz 表示，Cirrus 软件的开发凸显了学术企业家和初创公司在将发现转化为改善人们生活的现实解决方案方面发挥的重要作用。

只有通过与 Sora Neuroscience 和 Washu Medicine 等商业公司的合作，才能将多年的科学进步转化为外科医生可以在手术室使用的工具，他们帮助创办了该公司。这是创业精神如何推动突破性研究从实验室转化为患者护理的一个明显例子。 “

Doug E. Frantz 博士，华盛顿大学创新与商业化副校长

Cirrus 的 FMRI 静息状态软件可以识别不同的大脑活动网络，这些网络调节着言语、视觉和运动等重要活动，并创建其位置地图。通常，此类地图需要专业人员和扫描仪长达一个小时来绘制此类网络。 Cirrus 软件中的算法基于人工智能技术，可以分析静息大脑中已知与特定大脑功能相对应的相关活动模式。他们只需 12 分钟的功能磁共振成像 (FMRI) 就可以完成多个大脑网络的绘制，该成像跟踪大脑血流的变化以识别神经活动区域。

Cirrus 软件的扫描是在人在 MRI 机器中休息时进行的，而不是执行诸如说话或移动手指和脚趾等任务来激活特定的大脑网络。 Leuthardt 解释说，基于任务的 FMRI 只能在大约三分之二的时间内为外科医生生成可用的地图，这通常是由于患者移动或无法参与任务所致。相比之下，Cirrus 87% 的扫描可以可靠地纳入外科医生的手术计划中。

基于任务的 FMRI 也仅限于能够执行这些任务并遵循指示的人员。 Washu Medicine Mallinckrodt 放射学研究所的放射学教授 Joshua Shimony 医学博士表示，出于这个原因，Cirrus Rasting State 的 FMRI 软件流程将使 fMRI 映射可用于更多的患者群体。

“静息态 FMRI 可以对难以进行基于任务的 FMRI 的患者进行，例如：

Leuthardt 表示，虽然这项技术最初是在他的实验室开发的，但基础数据来自于 Washu Medicine 领导的 Raststaat 数十年的 FMRI 成像研究。 Carl Hacker 医学博士、哲学博士最近在 Washu 完成了神经外科培训，在 Leuthardt 实验室攻读研究生期间，他开发了基于人工智能的算法，为 Cirrus 项目提供支持。医生和科学家多年来共同努力开发和提升术前脑图的成像分析能力并进行有效性研究。

Washu 的技术管理办公室在十多年前申请了首批专利，并于 2021 年将技术授权给 Sora Neuroscience。该公司由 Leuthardt 与 Hacker 和 Washu 医学放射学教授 Daniel Marcus 博士以及放射学助理教授 Mikhail Milchenko 博士于 2020 年共同创立。

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