人工智能增强超声在精准脑部治疗中开辟新天地

2024年01月02日 由 samoyed 发表 243 0

人工智能在大脑疾病治疗取得重大进展,通过利用超声能量的力量,一种非侵入性治疗方法现在能够精确针对大脑内特定区域,为患有神经系统疾病的患者提供了前所未有的希望,而且不需要侵入性手术。


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变革性突破


近年来,一种被称为聚焦超声技术的开创性技术已成为治疗抗性大脑疾病(如抑郁症和阿尔茨海默病)的游戏规则转变者。然而,其全部潜力受到一个关键挑战的阻碍,即患者头骨独特形状引起的超声波失真的实时监测。


AI驱动的解决方案


韩国科学技术研究院(KIST)仿生研究中心的Kim Hyungmin博士及其敬业的研究团队提出了这一挑战的解决方案。他们开发了一种创新的声学仿真技术,依靠生成性AI来预测和矫正治疗过程中头骨造成的超声聚焦失真。


以往,导航系统依赖于治疗前的医疗影像,使其无法补偿个体头骨形状造成的超声波失真。Kim博士的团队使用的AI模型采用了生成对抗神经网络(GAN),显著减少了计算时间。这使得可以实时进行三维仿真更新。该系统平均最大声压误差不到7%,焦点位置误差在仅6mm之内,符合现有仿真技术。该团队已经开发了一种先进的导航系统,使得医疗专业人员能够根据实时仿真结果快速调整超声聚焦。


大脑治疗的范式转变


Kim博士强调了这一技术突破的深远意义,展望了在治疗各种大脑疾病中增加的准确性和安全性。这项创新承诺提供更广泛的临床应用和进一步提高治疗精确度。


Kim博士评论说:“这种变革性的AI驱动超声创新标志着在治疗大脑疾病中向前迈出了关键的一步,确保了更安全、更精确的治疗干预。”


聚焦超声技术的潜力


聚焦超声技术已在治疗大脑疾病方面展现出了显著的优势。通过利用精确针对的超声波的力量,它有潜力彻底地改变我们处理神经状况的方式,为患者提供一种非侵入性且高效的传统手术程序的替代方法。


克服头骨引起的失真


实施聚焦超声治疗的主要挑战之一是处理不同患者头骨形状的可变性。每个人头骨的独特轮廓可能会造成超声波的失真,使得实现期望的治疗效果变得困难。直到现在,治疗计划都是基于治疗前的医疗影像,这一技术无法适应这些个体差异。


AI解决方案


Kim博士及其KIST团队迎难而上。通过使用生成性AI,他们能够实时预测和矫正超声聚焦失真,无论患者的头骨形状如何。这代表了在非侵入性大脑治疗领域的一个巨大飞跃。


实时仿真的力量


这项创新的特点在于它能提供实时的三维仿真更新。由生成对抗神经网络(GAN)驱动的AI模型大幅减少了计算时间。这意味着医疗专业人士现在可以根据实时仿真结果调整超声焦点,确保在治疗过程中更高的准确性和安全性。


AI与聚焦超声技术的结合代表了治疗大脑疾病的重要里程碑。这种非侵入性方法,现在能够实时适应个体头骨形状的变化,为患有神经条件的患者承诺了一个更光明的未来。随着研究的不断进步,我们可以期待在医疗技术领域见证更多的非凡突破,进一步改善受大脑疾病影响的人们的生活。

文章来源:https://www.cryptopolitan.com/ai-enhanced-ultrasound-breaks-new-ground/
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