Une nouvelle technologie basée sur l'IA qui mappe rapidement le cerveau pour localiser les zones sensibles qui contrôlent la parole, la vision, le mouvement et d'autres fonctions critiques ont reçu l'autorisation de la Food and Drug Administration (FDA), ce qui lui a permis d'être commercialisé dans les hôpitaux dans le but d'améliorer la précision des neurosurgeries. La technologie a été développée par des chercheurs et des cliniciens de la Washington University School of Medicine à Saint-Louis pour guider plus précisément les neurochirurgiens pour effectuer des chirurgies cérébrales délicates pour éliminer les tumeurs ou traiter l'épilepsie, par exemple.
Le logiciel IRMf Cirrus Resting State est mis sur le marché par Sora Neuroscience, Inc., une startup Washu qui a autorisé la technologie de l'université. La technologie est construite sur des décennies de leadership de la médecine de Washu dans le domaine des neurosciences et de l'imagerie fonctionnelle du cerveau. Son développement a été financé par les National Institutes of Health (NIH), avec le soutien des investisseurs privés.
« Ce sera un changement de mer pour l'imagerie clinique et la cartographie cérébrale », a déclaré Eric C. Leuthardt, MD, professeur de chirurgie neurologique de Shi H. Huang, qui a développé la technologie de Washu Medicine et co-fondé Sora Neuroscience. « Désormais, les cliniciens ont accès à un moyen plus large et plus accessible de regarder la fonction cérébrale qui peut rapidement fournir des informations sur les applications de neurochirurgie et les maladies cérébrales, ce qui profitera aux patients. »
Le développement du logiciel Cirrus met en évidence le rôle vital que les entrepreneurs universitaires et les entreprises de startup jouent dans la traduction des découvertes en solutions du monde réel qui améliorent la vie des gens, a déclaré Doug E. Frantz, PhD, vice-chancelier de l'innovation et de la commercialisation chez Washu.
Transformer des années de progrès scientifiques en un outil que les chirurgiens peuvent utiliser dans la salle d'opération ne sont possibles que grâce à des partenariats avec des entreprises commerciales comme Sora Neuroscience et la Faculté de médecine de Washu qui a aidé à lancer l'entreprise. Ceci est un exemple clair de la façon dont l'entrepreneuriat entraîne la traduction de la recherche révolutionnaire du laboratoire aux soins aux patients. «
Doug E. Frantz, PhD, vice-chancelier de l'innovation et de la commercialisation, Washu
Le logiciel IRMf de l'état de repos de Cirrus peut identifier des réseaux distincts d'activité cérébrale qui régissent des activités clés telles que le langage, la vision et le mouvement, et créer des cartes de leurs emplacements. En règle générale, ces cartes nécessitent un personnel spécialisé et jusqu'à une heure dans un scanner pour cartographier ces réseaux. Les algorithmes du logiciel Cirrus, qui sont basés sur la technologie de l'intelligence artificielle, peuvent analyser les modèles d'activité liée dans un cerveau au repos connu pour correspondre à des fonctions cérébrales spécifiques. Ils peuvent compléter leur cartographie de plusieurs réseaux cérébraux à partir de aussi peu de 12 minutes d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), qui suit les changements dans le flux sanguin du cerveau pour identifier les zones d'activité neurologique.
Les analyses du logiciel Cirrus sont effectuées pendant qu'une personne est au repos dans la machine IRM, au lieu de réaliser une tâche telle que parler ou déplacer les doigts et les orteils pour activer des réseaux cérébraux spécifiques. Leuthardt a expliqué que l'IRMf basé sur les tâches n'est en mesure de créer des cartes utilisables pour les chirurgiens qu'environ les deux tiers du temps, généralement en raison du mouvement ou de l'incapacité du patient à participer à la tâche. En revanche, 87% des scans de Cirrus peuvent être incorporés de manière fiable dans le plan d'exploitation d'un chirurgien.
L'IRMf basé sur les tâches est également limité à ceux qui peuvent effectuer ces tâches et suivre les instructions. Pour cette raison, la procédure du logiciel IRMf de l'état de repos de Cirrus mettra à disposition de la cartographie de l'IRMf à la disposition d'un groupe beaucoup plus important de patients, a déclaré Joshua Shimony, MD, PhD, professeur de radiologie au Washu Medicine Mallinckrodt Institute of Radiology, qui était également un co-investigatrice avec Leuthardt sur les études sous la technologie et est également un conseiller piste de vision.
« L'IRMf d'État au repos peut être effectué sur des patients qui ont des difficultés avec les IRM basés sur les tâches, comme les enfants, les patients confus ou qui ont besoin de sédation ou d'anesthésie, ou ceux qui sont malentendants ou qui ne parlent pas anglais », a-t-il déclaré.
Leuthardt a déclaré que si la technologie était initialement développée dans son laboratoire, les données sous-jacentes se sont produites de décennies de recherches dirigées par Washu Medicine sur l'imagerie de l'IRMf à l'état de repos. Carl Hacker, MD, PhD, qui a récemment terminé sa formation en résidence en neurochirurgie Washu, a développé les algorithmes basés sur l'IA conduisant le programme Cirrus alors qu'il était doctorant au laboratoire de Leuthardt. Les médecins et les scientifiques ont collaboré pendant des années pour développer et faire progresser la capacité analytique de l'imagerie pour la cartographie cérébrale pré-chirurgicale et mener des études sur son efficacité.
Le Bureau de la gestion de la technologie de Washu a déposé les brevets initiaux il y a plus de dix ans et a autorisé la technologie en 2021 à Sora Neuroscience. L'entreprise a été fondée en 2020 par Leuthardt avec Hacker and Washu Medicine Professor of Radiology Daniel Marcus, PhD, et professeur adjoint de radiologie Mikhail Milchenko, PhD.
