Napredna programska oprema izboljša cerebelarno analizo za diagnosticiranje bolezni

Napredna programska oprema izboljša cerebelarno analizo za diagnosticiranje bolezni

Skupina raziskovalcev z Universitat Politècnica de València (UPV) in Francoskega nacionalnega centra za znanstvene raziskave (CNRS) je razvila najnaprednejšo programsko opremo na svetu za preučevanje človeških malih možganov z NMR slikami visoke ločljivosti. Ta programska oprema se imenuje Deepceres in med drugim pomaga pri raziskovanju in diagnosticiranju bolezni, kot so ALS, shizofrenija, avtizem in Alzheimerjeva bolezen. Delo španskih in francoskih raziskovalcev je bilo objavljeno v prestižni reviji Neuroimage.

Kljub svoji majhnosti v primerjavi s preostalimi možgani vsebujejo mali možgani približno 50 % vseh možganskih nevronov in igrajo temeljno vlogo pri kognitivnih, čustvenih in motoričnih funkcijah.

Kot pojasnjuje Sergio Morell-Eorga, projektni raziskovalec na inštitutu ITACA Univerze Politècnica de València, je bilo segmentiranje malih možganov doslej velik izziv zaradi kompleksnosti njegove anatomije in težav pri razlikovanju njegovih struktur s konvencionalnimi slikami z magnetno resonanco.

»Deepceres premaga vse te izzive in je danes najbolj natančno orodje na svetu za merjenje tako pomembne strukture centralnega živčnega sistema, kot so mali možgani,« poudarja Morell.

Visoka natančnost

Programska oprema Deepceres lahko meri 27 struktur malih možganov. Pri tem pride do izboljšanja natančnosti segmentacije v primerjavi s prej uporabljenimi metodami, kar je predvsem posledica uporabe različnih orodij umetne inteligence.

Z uporabo standardnih resonančnih slik velikosti 1 kubičnega milimetra se te pretvorijo v slike ultra visoke ločljivosti 0,125 mm3 z uporabo globokih nevronskih mrež. To omogoča raziskovalcem in zdravstvenim delavcem, da pridobijo podrobne informacije o anatomiji malih možganov brez potrebe po podatkih ultra visoke ločljivosti na začetni sliki. To je kot prehod s črno-bele slike na barvno. Trenutno ni nič podobnega in je tudi odprta za celotno znanstveno skupnost. “

Profesor José Vicente Manjón, glavni raziskovalec projekta

Uporaba v nevroznanosti in klinični praksi

Po mnenju razvijalcev Deepceres natančnost volumetrične kvantifikacije malih možganov pomaga pri preučevanju nevroloških patologij, kot so cerebelarna ataksija, amiotrofična lateralna skleroza ali psihiatrične bolezni, kot sta shizofrenija in avtizem.

"Poleg tega je več nedavno objavljenih študij pokazalo pojavnost strukture malih možganov pri nevrodegenerativnih boleznih, kot je Alzheimerjeva bolezen," dodaja Sergio Morell.

15.000 malih možganov v petih mesecih

Za lažjo uporabo sta ekipi UPV in francoskega CNRS razvili spletno platformo, ki je dostopna raziskovalnemu in medicinskemu osebju. Od lansiranja pred petimi meseci je Deepceres obdelal slike iz skoraj 15.000 malih možganov. Doslej so ga uporabljali strokovnjaki iz številnih držav, največji odmev pa v ZDA in na Kitajskem.

Pri razvoju Felipe-Biomedical-Imagebiokentum sodelujejo tudi raziskovalci z Raziskovalnega inštituta za industrijske nadzorne sisteme in računalništvo ter Oddelka za uporabno matematiko na Univerzi Politècnica de València, Oddelka za psihobiologijo na Univerzi v Valencii, Oddelka za medicinsko slikanje na Univerzi La Fe in Politehnične bolnišnice ter mešanice Fisabio. razvoj.

Viri: