Kehittynyt ohjelmisto parantaa pikkuaivojen analyysiä taudin diagnosoimiseksi

Kehittynyt ohjelmisto parantaa pikkuaivojen analyysiä taudin diagnosoimiseksi

Universitat Politècnica de Valèncian (UPV) ja Ranskan kansallisen tieteellisen tutkimuksen keskuksen (CNRS) tutkijaryhmä on kehittänyt maailman edistyksellisimmän ohjelmiston ihmisen pikkuaivojen tutkimiseen korkearesoluutioisilla NMR-kuvilla. Tämä ohjelmisto on nimeltään Deepceres ja auttaa tutkimaan ja diagnosoimaan muun muassa ALS:n, skitsofrenian, autismin ja Alzheimerin taudin kaltaisia ​​sairauksia. Espanjalaisten ja ranskalaisten tutkijoiden työ julkaistiin arvostetussa Neuroimage-lehdessä.

Huolimatta pienestä koostaan ​​muihin aivoihin verrattuna pikkuaivot sisältävät noin 50 % kaikista aivojen hermosoluista ja sillä on perustavanlaatuinen rooli kognitiivisissa, tunne- ja motorisissa toiminnoissa.

Kuten Politècnica de Valèncian yliopiston ITACA-instituutin projektitutkija Sergio Morell-Eorga selittää, pikkuaivojen segmentointi on toistaiseksi ollut suuri haaste sen anatomian monimutkaisuuden ja sen rakenteiden erottamisen vaikeudesta tavanomaisten magneettiresonanssikuvien avulla.

"Deepceres voittaa kaikki nämä haasteet ja on nykyään maailman tarkin työkalu keskushermoston niin tärkeän rakenteen kuin pikkuaivojen mittaamiseen", Morell korostaa.

Korkea tarkkuus

Deepceres-ohjelmisto voi mitata 27 pikkuaivojen rakennetta. Ja se tapahtuu parantamaan segmentoinnin tarkkuutta verrattuna aiemmin käytettyihin menetelmiin, mikä johtuu pääasiassa erilaisten tekoälytyökalujen soveltamisesta.

Käyttämällä tavallisia 1 kuutiomillimetrin resonanssikuvia, ne muunnetaan ultrakorkearesoluutioisiksi 0,125 mm3:n kuviksi syvien hermoverkkojen avulla. Näin tutkijat ja terveydenhuollon ammattilaiset voivat saada yksityiskohtaista tietoa pikkuaivojen anatomiasta ilman, että alkuperäiskuvassa tarvitaan erittäin korkearesoluutioisia tietoja. Se on kuin siirtyisi mustavalkokuvasta värikuvaksi. Tällä hetkellä ei ole mitään vastaavaa, ja se on myös avoin koko tiedeyhteisölle. "

Professori José Vicente Manjón, hankkeen päätutkija

Sovellukset neurotieteessä ja kliinisessä käytännössä

Deepceresin kehittäjien mukaan pikkuaivojen volyymimittauksen tarkkuus auttaa tutkimaan neurologisia sairauksia, kuten pikkuaivojen ataksiaa, amyotrofista lateraaliskleroosia tai psykiatrisia sairauksia, kuten skitsofreniaa ja autismia.

"Lisäksi useat äskettäin julkaistut tutkimukset ovat osoittaneet pikkuaivojen rakenteen esiintyvyyden hermoston rappeutumissairauksissa, kuten Alzheimerin taudissa", lisää Sergio Morell.

15 000 pikkuaivoa viidessä kuukaudessa

UPV:n ja ranskalaisen CNRS-tiimien käytön helpottamiseksi ovat kehittäneet online-alustan, joka on tutkimus- ja lääkintähenkilöstön käytettävissä. Deepceres on lanseerattu viisi kuukautta sitten, ja se on käsitellyt kuvia lähes 15 000 pikkuaivosta. Toistaiseksi sitä ovat käyttäneet asiantuntijat useista maista, ja suurin vaikutus on ollut Yhdysvalloissa ja Kiinassa.

Felipe-Ima-Bio-kehityksen Felipe-Imape-kehityksen kehittämiseen osallistuvat myös tutkijat Teollisuuden ohjausjärjestelmien ja tietojenkäsittelyn tutkimuslaitoksesta ja sovelletun matematiikan laitokselta Politècnica de Valènciassa, Valencian yliopiston psykobiologian osastolta, La Fe -yliopiston lääketieteellisestä kuvantamisosastosta ja ammattikorkeakoulusta sekä Fisabio-sekoituksesta.

Lähteet: