Täiustatud tarkvara parandab väikeaju analüüsi haiguse diagnoosimiseks

Täiustatud tarkvara parandab väikeaju analüüsi haiguse diagnoosimiseks

Universitat Politècnica de València (UPV) ja Prantsuse Riikliku Teadusuuringute Keskuse (CNRS) teadlaste meeskond on välja töötanud maailma kõige arenenuma tarkvara inimese väikeaju uurimiseks kõrge eraldusvõimega NMR-piltidega. Seda tarkvara nimetatakse Deepceresiks ja see aitab muu hulgas uurida ja diagnoosida selliseid haigusi nagu ALS, skisofreenia, autism ja Alzheimeri tõbi. Hispaania ja Prantsuse teadlaste tööd avaldati mainekas ajakirjas Neuroimage.

Vaatamata oma väikesele suurusele võrreldes ülejäänud ajuga sisaldab väikeaju ligikaudu 50% kõigist aju neuronitest ja mängib olulist rolli kognitiivsetes, emotsionaalsetes ja motoorsetes funktsioonides.

Nagu selgitab València Ülikooli Politècnica ITACA instituudi projektiteadur Sergio Morell-Eorga, on väikeaju segmenteerimine siiani olnud suur väljakutse selle anatoomia keerukuse ja selle struktuuride eristamise raskuste tõttu tavapäraste magnetresonantspiltide abil.

"Deepceres ületab kõik need väljakutsed ja on tänapäeval maailma kõige täpsem tööriist kesknärvisüsteemi nii olulise struktuuri mõõtmiseks nagu väikeaju," rõhutab Morell.

Kõrge täpsus

Tarkvara Deepceres suudab mõõta 27 väikeaju struktuuri. Ja see tekib segmenteerimise täpsuse parandamiseks võrreldes varem kasutatud meetoditega, mis on peamiselt tingitud erinevate tehisintellekti tööriistade rakendamisest.

Kasutades standardseid 1 kuupmillimeetriseid resonantspilte, teisendatakse need sügavate närvivõrkude abil ülikõrge eraldusvõimega 0,125 mm3 kujutisteks. See võimaldab teadlastel ja tervishoiutöötajatel saada üksikasjalikku teavet väikeaju anatoomia kohta, ilma et oleks vaja esialgsel pildil ülikõrge eraldusvõimega andmeid. See on nagu mustvalgelt pildilt värvilisele pildile liikumine. Praegu pole midagi sarnast ja see on avatud ka kogu teadusringkonnale. “

Professor José Vicente Manjón, projekti juhtivteadur

Rakendused neuroteaduses ja kliinilises praktikas

Deepcerese arendajate sõnul aitab väikeaju mahulise kvantifitseerimise täpsus uurida neuroloogilisi patoloogiaid, nagu väikeaju ataksia, amüotroofne lateraalskleroos või psühhiaatrilised haigused, nagu skisofreenia ja autism.

"Lisaks on mitmed hiljuti avaldatud uuringud näidanud väikeaju struktuuri esinemissagedust neurodegeneratiivsete haiguste, näiteks Alzheimeri tõve korral," lisab Sergio Morell.

15 000 väikeaju viie kuuga

Selle kasutamise hõlbustamiseks on UPV ja Prantsuse CNRS-i meeskonnad välja töötanud veebiplatvormi, mis on juurdepääsetav teadus- ja meditsiinitöötajatele. Alates selle käivitamisest viis kuud tagasi on Deepceres töödelnud pilte ligi 15 000 väikeajust. Seni on seda kasutanud paljude riikide eksperdid, kõige suurem mõju on olnud USA-s ja Hiinas.

Felipe-Ima-Biomeditsiinilise arengu Felipe-Imapeige arengusse kaasatud Felipe-Imapeige arengusse on kaasatud ka teadlased tööstuslike juhtimissüsteemide ja andmetöötluse uurimisinstituudist ja València ülikooli rakendusmatemaatika osakonnast, Valencia ülikooli psühhobioloogia osakonnast, La Fe ülikooli ja polütehnilise haigla meditsiinilise pildistamise osakonnast ja Fisabio segust.

Allikad: