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SEJONG: Usando energia ultrasonica per colpire millimetri specifici del cervello, comprese le aree profonde, la tecnologia degli ultrasuoni focalizzati è a non invasivo approccio terapeutico che cura disordini neurologici senza la necessità di aprire il cranio.
Poiché non danneggia i tessuti buoni vicini e riduce gli effetti collaterali come infezioni e difficoltà, è stato usato per trattare una serie di disturbi cerebrali resistenti, tra cui depressione e Il morbo di Alzheimer.
Il suo utilizzo, tuttavia, è stato limitato perché è difficile riflettere in tempo reale la distorsione delle onde ultrasoniche causata dalle diverse forme dei crani dei pazienti.
Una tecnologia di simulazione acustica basata sull’intelligenza artificiale generativa è stata sviluppata da un gruppo di ricerca guidato dal dottor Kim, Hyungmin del Bionics Research Center presso il Korea Institute of Science and Technology (KIST).
Questa tecnologia può essere utilizzata per prevedere e correggere in tempo reale la distorsione della posizione del fuoco degli ultrasuoni causata dal cranio durante la terapia con ultrasuoni focalizzati. Finora non è stata convalidata l’utilità clinica dei modelli di simulazione dell’intelligenza artificiale nel campo delle tecnologie di terapia a ultrasuoni focalizzati non invasivi.
Tuttavia, la sua applicazione è stata finora limitata poiché è difficile riflettere in tempo reale la distorsione delle onde ultrasoniche generate dalle diverse forme del cranio dei pazienti.
Un gruppo di ricerca guidato dal Dr. Kim, Hyungmin del Bionics Research Center presso il Korea Institute of Science and Technology (KIST) ha sviluppato una tecnologia di simulazione acustica in tempo reale basata sull’intelligenza artificiale generativa per prevedere e correggere la distorsione della posizione del fuoco degli ultrasuoni causato dal cranio in tempo reale durante la terapia ad ultrasuoni focalizzati.
Fino ad ora, l’applicabilità clinica dei modelli di simulazione dell’intelligenza artificiale nel campo della tecnologia di terapia a ultrasuoni focalizzati non invasiva non è stata convalidata.
Per prevedere la posizione del fuoco acustico invisibile vengono attualmente utilizzati sistemi di navigazione basati su immagini mediche scattate prima del trattamento, che forniscono informazioni sulla posizione relativa del paziente e del trasduttore a ultrasuoni.
Tuttavia, sono limitati dalla loro incapacità di tenere conto della distorsione delle onde ultrasoniche causata dal cranio e, sebbene siano state utilizzate varie tecniche di simulazione per compensare ciò, richiedono comunque un tempo di calcolo significativo, rendendoli difficili da applicare nella pratica clinica reale. .
Il gruppo di ricerca ha sviluppato una tecnologia di simulazione degli ultrasuoni focalizzata in tempo reale attraverso un intelligenza artificiale modello basato su una rete neurale generativa avversaria (GAN), un modello di deep learning ampiamente utilizzato per la generazione di immagini in campo medico.
La tecnologia riduce il tempo di aggiornamento delle informazioni di simulazione tridimensionale che riflettono i cambiamenti nelle onde acustiche ultrasoniche da 14 s a 0,1 s, mostrando un errore medio di pressione acustica massima inferiore al 7% e un errore di posizione focale inferiore a 6 mm, entrambi che rientrano nell’intervallo di errore delle tecnologie di simulazione esistenti, aumentando la possibilità di applicazione clinica.
Il team di ricerca ha inoltre sviluppato un sistema di navigazione basato su immagini mediche per verificare le prestazioni della tecnologia sviluppata per implementarla rapidamente nella pratica clinica del mondo reale.
Il sistema può fornire simulazioni acustiche in tempo reale alla frequenza di 5 Hz a seconda della posizione del trasduttore a ultrasuoni ed è riuscito a prevedere la posizione dell’energia ultrasonica e la messa a fuoco all’interno del cranio in tempo reale durante la terapia a ultrasuoni focalizzati.
In precedenza, a causa dei lunghi tempi di calcolo, il trasduttore a ultrasuoni doveva essere posizionato con precisione in una posizione prestabilita per utilizzare i risultati della simulazione.
Tuttavia, con il sistema di navigazione guidato dalla simulazione di recente sviluppo, è ora possibile regolare la focalizzazione degli ultrasuoni in base ai risultati della simulazione acustica ottenuti in tempo reale.
In futuro, si prevede che migliorerà la precisione degli ultrasuoni focalizzati e fornirà un trattamento sicuro per i pazienti essendo in grado di rispondere rapidamente a situazioni impreviste che potrebbero verificarsi durante il processo di trattamento.
“Poiché questa ricerca ha migliorato l’accuratezza e la sicurezza del trattamento delle patologie cerebrali con ultrasuoni focalizzati, emergeranno ulteriori applicazioni cliniche”, ha affermato il Dott. Kim, Hyungmin del KIST.
“Per l’uso pratico, prevediamo di verificare il sistema diversificando l’ambiente di sonicazione degli ultrasuoni, come i trasduttori a ultrasuoni multi-array.”
Poiché non danneggia i tessuti buoni vicini e riduce gli effetti collaterali come infezioni e difficoltà, è stato usato per trattare una serie di disturbi cerebrali resistenti, tra cui depressione e Il morbo di Alzheimer.
Il suo utilizzo, tuttavia, è stato limitato perché è difficile riflettere in tempo reale la distorsione delle onde ultrasoniche causata dalle diverse forme dei crani dei pazienti.
Una tecnologia di simulazione acustica basata sull’intelligenza artificiale generativa è stata sviluppata da un gruppo di ricerca guidato dal dottor Kim, Hyungmin del Bionics Research Center presso il Korea Institute of Science and Technology (KIST).
Questa tecnologia può essere utilizzata per prevedere e correggere in tempo reale la distorsione della posizione del fuoco degli ultrasuoni causata dal cranio durante la terapia con ultrasuoni focalizzati. Finora non è stata convalidata l’utilità clinica dei modelli di simulazione dell’intelligenza artificiale nel campo delle tecnologie di terapia a ultrasuoni focalizzati non invasivi.
Tuttavia, la sua applicazione è stata finora limitata poiché è difficile riflettere in tempo reale la distorsione delle onde ultrasoniche generate dalle diverse forme del cranio dei pazienti.
Un gruppo di ricerca guidato dal Dr. Kim, Hyungmin del Bionics Research Center presso il Korea Institute of Science and Technology (KIST) ha sviluppato una tecnologia di simulazione acustica in tempo reale basata sull’intelligenza artificiale generativa per prevedere e correggere la distorsione della posizione del fuoco degli ultrasuoni causato dal cranio in tempo reale durante la terapia ad ultrasuoni focalizzati.
Fino ad ora, l’applicabilità clinica dei modelli di simulazione dell’intelligenza artificiale nel campo della tecnologia di terapia a ultrasuoni focalizzati non invasiva non è stata convalidata.
Per prevedere la posizione del fuoco acustico invisibile vengono attualmente utilizzati sistemi di navigazione basati su immagini mediche scattate prima del trattamento, che forniscono informazioni sulla posizione relativa del paziente e del trasduttore a ultrasuoni.
Tuttavia, sono limitati dalla loro incapacità di tenere conto della distorsione delle onde ultrasoniche causata dal cranio e, sebbene siano state utilizzate varie tecniche di simulazione per compensare ciò, richiedono comunque un tempo di calcolo significativo, rendendoli difficili da applicare nella pratica clinica reale. .
Il gruppo di ricerca ha sviluppato una tecnologia di simulazione degli ultrasuoni focalizzata in tempo reale attraverso un intelligenza artificiale modello basato su una rete neurale generativa avversaria (GAN), un modello di deep learning ampiamente utilizzato per la generazione di immagini in campo medico.
La tecnologia riduce il tempo di aggiornamento delle informazioni di simulazione tridimensionale che riflettono i cambiamenti nelle onde acustiche ultrasoniche da 14 s a 0,1 s, mostrando un errore medio di pressione acustica massima inferiore al 7% e un errore di posizione focale inferiore a 6 mm, entrambi che rientrano nell’intervallo di errore delle tecnologie di simulazione esistenti, aumentando la possibilità di applicazione clinica.
Il team di ricerca ha inoltre sviluppato un sistema di navigazione basato su immagini mediche per verificare le prestazioni della tecnologia sviluppata per implementarla rapidamente nella pratica clinica del mondo reale.
Il sistema può fornire simulazioni acustiche in tempo reale alla frequenza di 5 Hz a seconda della posizione del trasduttore a ultrasuoni ed è riuscito a prevedere la posizione dell’energia ultrasonica e la messa a fuoco all’interno del cranio in tempo reale durante la terapia a ultrasuoni focalizzati.
In precedenza, a causa dei lunghi tempi di calcolo, il trasduttore a ultrasuoni doveva essere posizionato con precisione in una posizione prestabilita per utilizzare i risultati della simulazione.
Tuttavia, con il sistema di navigazione guidato dalla simulazione di recente sviluppo, è ora possibile regolare la focalizzazione degli ultrasuoni in base ai risultati della simulazione acustica ottenuti in tempo reale.
In futuro, si prevede che migliorerà la precisione degli ultrasuoni focalizzati e fornirà un trattamento sicuro per i pazienti essendo in grado di rispondere rapidamente a situazioni impreviste che potrebbero verificarsi durante il processo di trattamento.
“Poiché questa ricerca ha migliorato l’accuratezza e la sicurezza del trattamento delle patologie cerebrali con ultrasuoni focalizzati, emergeranno ulteriori applicazioni cliniche”, ha affermato il Dott. Kim, Hyungmin del KIST.
“Per l’uso pratico, prevediamo di verificare il sistema diversificando l’ambiente di sonicazione degli ultrasuoni, come i trasduttori a ultrasuoni multi-array.”
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