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人工智能降低超声脑部疾病治疗的障碍

2023-12-28 10:33:25 百科知识来源：

导读聚焦超声技术是一种非侵入性治疗方法，将超声能量聚焦在大脑几毫米处，包括深层区域，在不打开颅骨的情况下治疗神经系统疾病。它已被应用于

聚焦超声技术是一种非侵入性治疗方法，将超声能量聚焦在大脑几毫米处，包括深层区域，在不打开颅骨的情况下治疗神经系统疾病。它已被应用于治疗抑郁症和阿尔茨海默病等各种疑难脑部疾病，因为它最大限度地减少了对周围健康组织的影响，并减少了并发症和感染等副作用。

然而，由于难以实时反映不同患者头骨形状不同而导致的超声波失真，迄今为止其使用受到了限制。截至目前，AI仿真模型在无创聚焦超声治疗技术领域的临床适用性尚未得到验证。

韩国科学技术研究院 (KIST) 仿生学研究中心 Kim, Hyungmin 博士领导的研究团队现已开发出一种基于生成式 AI 的实时声学模拟技术，可预测并纠正超声焦点的失真聚焦超声治疗期间由头骨实时引起的位置。该研究发表在《神经影像》杂志上。

为了预测不可见的声学焦点的位置，目前使用基于治疗前拍摄的医学图像的导航系统，该系统提供有关患者和超声换能器的相对位置的信息。然而，它们由于无法解释头骨引起的超声波失真而受到限制，尽管已经使用各种模拟技术来补偿这一点，但它们仍然需要大量的计算时间，使得它们难以在实际临床实践中应用。

研究团队通过基于生成对抗神经网络(GAN)的人工智能模型开发了实时聚焦超声模拟技术，GAN是一种广泛用于医学领域图像生成的深度学习模型。

该技术将反映超声波声波变化的三维模拟信息更新时间从14秒缩短至0.1秒，平均最大声压误差小于7%，焦点位置误差小于6毫米，均在现有模拟技术的误差范围内，增加了临床应用的可能性。

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