BSBT: новый подход к исследованию белого вещества в мозге

Число просмотров: 1

Исследователи из MIT, Гарварда и MGH разработали BrainStem Bundle Tool (BSBT)

BSBT — это ИИ-алгоритм, который автоматически сегментирует восемь ключевых пучков белого вещества в стволе мозга на снимках диффузионной МРТ. Этот прорыв открывает новые возможности для диагностики болезней Паркинсона, Альцгеймера, рассеянного склероза и травм мозга.

Как работает BSBT

Алгоритм создает вероятностную карту волокон, используя трактовую визуализацию диффузионной МРТ. Затем свертная нейронная сеть анализирует эту карту вместе с изображениями из ствола мозга, выделяя восемь отдельных пучков. Волокна идут из таламуса, мозжечка и других зон в ствол мозга — ключевой центр для дыхания, сердца, сна и бодрствования.

Обучение и проверка

Разработчик, аспирант MIT Марк Олчаньи, обучил сеть на 30 снимках здоровых людей из проекта Human Connectome Project. Ручная разметка помогла ИИ распознавать пучки. Проверяли на посмертных мозгах: микроскопия и сверхвысокие снимки подтвердили точность. BSBT работает с разными протоколами МРТ, включая живые и экс-виво сканы.

Результаты на пациентах

В болезни Паркинсона меняются три пучка — объем и структура. При рассеянном склерозе — потеря объема в четырех пучках. У больных Альцгеймером и после травм мозга ИИ выявил характерные паттерны, лучше других методов отличая от здоровых.

Живое доказательство

29-летний мужчина после тяжелой черепно-мозговой травмы. Он семь месяцев был в коме. BSBT показал: пучки сдвинуты, но не разорваны. За время комы объем поражений сократился втрое, волокна вернулись на место. Это отразило выздоровление — пациент вышел из комы.

Почему ствол мозга важен

Он регулирует гомеостаз и сознание. Раньше его сложно было изучать из-за малого размера и переплетения волокон. BSBT решает проблему, давая биомаркеры для болезней и мониторинга.

Перспективы

Инструмент открыт для всех — скачайте и тестируйте. Планы: больше проверок, интеграция в клиники. Это шаг к точной диагностике и лечению неврологии.

Представьте: ваш близкий в коме, а ИИ еженедельно показывает, как нервы восстанавливаются. Или ранний сигнал Паркинсона по снимку — время начать терапию. BSBT делает это реальностью, меняя подход к мозгу.