Рада ухвалила закон про мобілізацію: що змінюється для українців
Долар 41.54 ₴ (+0.12), євро 44.98 ₴ (-0.05)
Кременчук: +18°C, ясно. Увечері до +12°C.
День працівників соціальної сфери. Всесвітній день сміху.
Сьогодні святкують: Максим, Віктор, Тамара
Овен: Хороший день для нових починань. Зірки сприяють ініціативі.
2004 — Кіпр, Чехія та 8 інших країн вступили до Євросоюзу
Паливо знову подорожчало: А-95 переступив психологічну межу
Apple iPhone 17 Air: все що відомо про найтоншу модель
MIT, Гарвард і MGH представили AI-алгоритм BSBT, що автоматично виділяє 8 пучків білої речовини мозкового стовбура на дифузійній МРТ. Інструмент уже показав характерні зміни при Паркінсоні, РС, ЧМТ та Альцгаймері.
Сигнали, що керують свідомістю, сном, диханням і серцевим ритмом, проходять крізь мозковий стовбур – зону мозку, яку особливо складно якісно візуалізувати. Тепер команда MIT, Гарвардського університету та Massachusetts General Hospital представила AI‑програму BrainStem Bundle Tool (BSBT), здатну автоматично виділяти вісім пучків білої речовини у будь-якій послідовності дифузійної МРТ. Дослідники продемонстрували: цей підхід дозволяє фіксувати точні зміни структури волокон при Паркінсоновій хворобі, розсіяному склерозі, черепно‑мозковій травмі та дає сигнали щодо хвороби Альцгеймера.
У відкритому доступі опубліковано роботу, де команда під керівництвом аспіранта MIT Марка Олчані презентує BSBT – інструмент, що автоматично сегментує вісім окремих пучків мозкового стовбура на дифузійних МРТ‑даних. Програма поєднує ймовірнісну мапу волокон з ознаками зображення та використовує конволюційну нейронну мережу для точного розмежування пучків.
BSBT автоматично сегментує 8 пучків мозкового стовбура в будь-якій послідовності дифузійної МРТ, підвищуючи роздільну здатність там, де раніше це було майже неможливо.
Алгоритм починає з простежування волокон, що "входять" до стовбура з таламуса, мозочка та інших сусідніх областей, і формує ймовірнісну карту траєкторій. Далі нейромережа поєднує цю карту з кількома каналами внутрішньостовбурових МРТ‑сигналів, аби розпізнати вісім цільових пучків. Такий дизайн дозволяє боротися зі "шумом" від рухів, пульсації та потоку рідин, які зазвичай маскують дрібні структури.
Нейромережу навчали на 30 живих дифузійних МРТ‑сканах з Human Connectome Project (HCP) з ручною анотацією. Валідованість підтвердили, порівнявши результати з "еталоном" – розтином посмертних людських мозків і надвисокороздільною повільною зйомкою, де межі пучків видно під мікроскопом. Стабільність перевірили на 40 волонтерах, яких сканували з інтервалом у два місяці: у кожному випадку BSBT виявляв ті самі пучки повторно.
Навчання: 30 HCP‑сканів із ручною розміткою. Стабільність: 40 волонтерів, два місяці між сканами – інструмент відтворює ідентичні пучки.
Дослідники застосували BSBT до масивів дифузійної МРТ пацієнтів із хворобою Альцгеймера, Паркінсоновою хворобою, розсіяним склерозом і черепно‑мозковою травмою. Оцінювали об'єм пучків і фракційну анізотропію (FA) – показник спрямованості дифузії води й маркер цілісності мієлінізованих аксонів. Нижче – узагальнення ключових тенденцій.
BSBT також показав вищу точність порівняно з іншими класифікаторами у розрізненні пацієнтів і контрольних учасників. Автори підкреслюють: інструмент може стати "ключовим додатком" до поточних методів нейровізуалізації, додаючи "тонке" бачення структури білої речовини стовбура, зокрема у динаміці.
У 29‑річного пацієнта з тяжкою ЧМТ, який перебував у комі сім місяців, BSBT виявив, що пучки мозкового стовбура були зміщені, але не перерізані. За цей період об'єм уражень на нервових пучках зменшився утричі, а самі пучки поступово повернулися на місце – це корелювало з клінічним відновленням.
За сім місяців коми об'єм уражень у пучках мозкового стовбура зменшився у 3 рази; пучки повернулися на своє анатомічне положення, що відобразило поступове одужання.
Мозковий стовбур – один із головних "контрольних центрів" організму, проте його важко візуалізувати з потрібною роздільною здатністю. Посилення можливостей дифузійної МРТ за рахунок AI‑сегментації відкриває доступ до тонких структурних змін, які супроводжують нейродегенерацію чи травму ще до виражених клінічних симптомів. Це дає простір для появи нових біомаркерів – як для стратифікації пацієнтів у дослідженнях, так і для індивідуального моніторингу лікування.
Проєкт очолює Марк Олчані, аспірант програми Medical Engineering and Medical Physics в MIT. Співавторами та керівниками дослідження виступили професор Браун (Edward Hood Taplin Professor of Computational Neuroscience and Medical Engineering у The Picower Institute for Learning and Memory, Institute for Medical Engineering and Science та Department of Brain and Cognitive Sciences at MIT; анестезіолог MGH; професор Harvard Medical School), а також старші автори Хуан Еухеніо Іглесіас і Браян Едлоу. До роботи долучилися Девід Шраєр, Джіан Лі, К'яра Маффеї, Анабел Сорбі‑Адамс, Ганна Кінні, Браян Гілі, Голлі Фрімен, Джаред Шлесс, Крістоф Дестрьє та Гендрі Трегідго.
З появою BSBT лікарі та дослідники отримують інструмент для деталізованого та відтворюваного вимірювання білої речовини мозкового стовбура. Для пацієнтів це потенційно означає раніше виявлення змін, точніший моніторинг прогресу та кращу оцінку відновлення після травм. Не замінюючи стандартну діагностику, технологія може стати корисним "другим поглядом", коли потрібні докази на рівні мікроструктури.
Без спаму. Лише топ-матеріали Gosta. Відписатись в один клік.