هوش مصنوعی در جراحی اعصاب عملکردی AI and Functional Neurosurgery

خلاصه مقاله
هوش مصنوعی در جراحی اعصاب عملکردی میتواند کمک کننده باشد…
#باجراحی_اعصاب_اشناشو
#نوروسرجری_عملکردی و
#هوش_مصنوعی
📌مقدمه:
مفهوم "هوش مصنوعی" در حال حاضر به طور گسترده در زمینه های مختلف علم و پزشکی استفاده می شود.
از نظر فنی، هوش مصنوعی یک فناوری ریاضی است که یک مسئله ذهنی را که به طور سنتی توسط انسان حل میشود، بطور خودکار حل میکند.
✔️ در حالحاضر، اصطلاح هوش مصنوعی بخشی از علوم کامپیوتر را نشان می دهد که در آن چنین راه حل هایی توسعه می یابند.
🟢اکثر مطالعات تجزیه و تحلیل شده در 5 حوزه اصلی جراحی مغز و اعصاب و یک منطقه ترکیبی انجام شده است:
1) neuro-oncology;
2) functional neurosurgery;
3) vascular neurosurgery;
4) spinal neurosurgery;
5) surgery for trauma brain injury;
6) other and related areas of neurosurgery
🔵کاربرد هوش مصنوعی در جراحی مغز و اعصاب عملکردی :
تقریباً 19٪ از مقالات در مورد استفاده از هوش مصنوعی در جراحی مغز و اعصاب به مسائل مربوط به جراحی مغز و اعصاب عملکردی، از جمله جراحی صرع می پردازند.
🔴داده های این مطالعات از الکتروانسفالوگرافی، الکتروکورتیکوگرافی، مگنتوآنسفالوگرافی، تصویربرداری پزشکی : magnetic resonance imaging یا MRI شامل تصویربرداری عملکردی و حالت استراحت، PET یا positron emission tomography, single-photon emission computed tomography
و همچنین تحریک عمیق مغز یا deep brain stimulation ، مانیتورینگ ویدئویی وضعیت بیمار، سوابق پزشکی، آنالیزهای بیوشیمیایی و ژنتیکی و دستگاه های wearable بهدست آمده است.
🟡از جمله task های معمولی که محققان در این مطالعات به آنها پرداخته اند، عبارتند از:
تشخیص صرع، فعالیت ictal و interictal ، پیش بینی کننده های تشنج ، تراکتوگرافی عملکردی ، جستجو برای بیومارکرهای epileptogenesis ، انتخاب بیمار برای جراحی صرع ، پیش بینی نتایج درمان صرع تشخیص بیماری پارکینسون، مطالعه مکانیسم های جبرانی عملکردی در بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون، بررسی اختلالات حرکتی در بیماری پارکینسون، شناسایی الکتروفیزیولوژیک لرزش postural و حرکات ارادی همراه با essential tremor ، شناسایی اهداف، برنامه ریزی و تعدیل deep brain stimulation ، پیش بینی عوارض بعد از عمل ، پیش بینی نتایج decompression میکروواسکولار در اسپاسم hemi facial ، جستجو برای همبسته های الکتروفیزیولوژیکی درد نوروپاتیک ، تشخیص اختلالات عصبی روانی ، تحقیق درمورد مکانیسم های حافظه اپیزودیک و معنایی ، شناسایی مبتنی بر گفتار غالبیت نیمکره ، تشخیص تمرکز و تقسیم بندی ساختارهای مغز با قابلیت epileptogenic.
🟠این بخش از جراحی مغز و اعصاب با تنوع بیشتری از task های تحقیقاتی در مقایسه با neuro-oncology مشخص می شود. هم چنین عمدتاً به صرع و اختلالات حرکتی توجه می شود.
🟣منبع اصلی دادهها، فعالیت الکتریکی مغز بود که نه تنها از پوست سر، بلکه از قشر مغز و ساختارهای عمیق مغز از جمله specific neural ensembles ثبت میشد. با استفاده از میکروالکترودهای داخل جمجمه ای، محققان توانستند به طور مستقیم فعالیت الکتریکی مغز را اندازه گیری کنند و سپس آن را در مطالعات روی حافظه و گفتار تجزیه و تحلیل کنند.
📌نتیجه گیری:
علیرغم توسعه اخیر فناوریهای هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی و روشهای تجزیه و تحلیل داده کلان مرتبط، این فناوریها هنوز کاربردهای گسترده و سیستماتیک در جراحی مغز و اعصاب را به دست نیاوردهاند.البته یک محدودیت عینی برای پیشرفت سریع در این زمینه ، حجم ناکافی داده های با کیفیت بالا (که برای پزشکی سنتی است) میباشد. در حال حاضر، شواهد کافی برای تصمیم گیری در مورد کاربرد، ایمنی و امکان اقتصادی تکنیک های هوش مصنوعی در جراحی مغز و اعصاب وجود ندارد. بنابراین، نمی توان فرض کرد فناوری هوش مصنوعی قادر است کاملا جایگزین روش های سنتی و معمول پزشکی شود.
با این حال، با توجه به پتانسیل قوی هوش مصنوعی، قطعا میتوان نیاز به توسعه و آزمایش گسترده این روشها را در علم و عمل پزشکی مطرح کرد.
منابع :
https://doi.org/10.17691/stm2020.12.5.12
https://doi.org/10.17691/stm2020.12.6.12
✅گردآورنده: دکتر معصومه حسینی
✅ادیتور: دکتر بردیا حاجی کریملو
مارا به دوستان خود معرفی کنید…🌱
مقالات مرتبط
سندرم طناب خلفی
سندرم طناب خلفی نوع نادری از آسیب ناقص نخاعی با شیوع 1٪ است که بر ستونهای پشتی نخاع تأثیر میگذارد که مسئول درک لمس ظریف، ارتعاش، احساس خود حرکتی و موقعیت بدن (حس عمقی) هستند.
Augmented reality in neurosurgery: واقعیت افزوده در جراحی مغز و اعصاب
نورونوگیشن به یک جراحی مغز و اعصاب ضروری برای دستیابی به حداقل تهاجم و حداکثر ایمنی تبدیل شده است. ناوبری عصبی یک مدل مجازی سه بعدی از جزئیات آناتومیک به روز شده در زمان واقعی را ارائه می دهد که در زمینه جراحی واقعی پوشانده شده است.اپراتور موظف به انتقال اطلاعات از محیط "مجازی" سیستم ناوبری به میدان جراحی واقعی است .محیط مجازی شامل ابزارهای مجازی جراحی و جزئیات آناتومی مجازی مخصوص بیمار (به طور کلی از تصاویر سه بعدی قبل از عمل به دست می آید). AR امکان ادغام داده ها از واقعیت محیطی با اطلاعات مجازی و بالعکس را فراهم می کند.این سیستمها اجازه میدهند تا پیشبینیهای سهبعدی مشتق شده از تصاویر قبل از عمل جراحی به چشمی دو طرفه از اپتیک دوچشمی میکروسکوپ عامل که دقیقاً مطابق با زمینه جراحی است پوشش دهند. .در دسترس بودن سریع اطلاعات مجازی مشتق شده از بیمار شامل گرافی های مختلف و ... که بر روی نمای میدانی جراحی قرار می گیرد به جراح در انجام اقدامات کم تهاجمی کمک میکند.به ویژه تنوع زیادی از انجام اقدامات فنی ، گزینه های معتبری را توسط جراح مغز و اعصاب برای انجام جراحی فراهم میکند مثلا، برای جراحی های مختلف(عمدتا عصبی-انکولوژیک و عصبی-عروقی) ،برای روش های مختلف درمانی(اندووسکولار،نازال،باز) و برای مراحل مختلف از همان جراحی(قسمت میکروسکوپی و قسمت ماکروسکوپی) استفاده می کند.