O ultrassom com foco transcraniano pode ser usado para tratar distúrbios de movimento degenerativos, dor persistente e transtornos mentais, fornecendo energia de ultrassom a uma área específica do cérebro sem abrir o crânio. Este tratamento deve ser realizado por meio de tecnologia baseada em imagens que possa localizar as lesões cerebrais. Os médicos geralmente usam a tomografia computadorizada para obter informações sobre o crânio de um paciente que são difíceis de identificar apenas com a ressonância magnética, e para focar o ultrassom precisamente nas lesões através do crânio. No entanto, tem havido preocupações sobre a segurança das tomografias, onde a exposição à radiação é inevitável, especialmente em pacientes pediátricos e grávidas.

Dr. Hyungmin Kim, do Centro de Pesquisa Biônica do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST, presidente Seok-Jin Yoon), desenvolveu uma tecnologia de inteligência artificial para gerar imagens de TC com base em imagens de ressonância magnética e realizou um experimento de simulação. Os resultados mostraram que o procedimento de ultrassom focalizado transcraniano pode ser realizado apenas com ressonância magnética.

Esforços têm sido feitos para obter informações cranianas de imagens de ressonância magnética, mas bobinas especiais para ressonância magnética ou protocolos de imagem que não são amplamente utilizados na área médica são necessários. Alternativamente, há grande interesse mundial na obtenção de imagens de TC baseadas em inteligência artificial, mas sua eficácia clínica não foi comprovada. A equipe de pesquisa do KIST demonstrou que as imagens de TC obtidas com inteligência artificial têm benefícios clínicos.

A equipe de pesquisa do KIST desenvolveu uma rede gerativa condicional tridimensional que aprende o processo de transformação não linear de TC a partir de imagens de ressonância magnética ponderadas em T1, que estão entre os tipos mais amplamente usados ​​na área médica. A equipe desenvolveu uma função de perda que minimiza o erro de variação de pixel da unidade Hounsfield das imagens de TC e também otimizou o desempenho da rede neural comparando as mudanças de qualidade das imagens de TC sintéticas de acordo com os métodos de normalização de sinais de imagem de MRI, como normalização z -core e histograma linear parcial correspondente à normalização.

Para um tratamento de ultrassom seguro e eficaz, é imperativo entender a relação da densidade craniana e a espessura de cada paciente com antecedência, e quando esses fatores cranianos foram determinados por meio da TC sintética, ambos os fatores mostraram uma correlação de> 0,90 com a TC real. Não houve diferença estatisticamente significativa. Quando o tratamento ultrassônico simulado foi realizado, o comprimento focal ultrassônico teve um erro de menos de 1 mm, a pressão sonora intracraniana de pico teve um erro de cerca de 3,1% e a similaridade do volume focal foi de cerca de 83%. Isso mostrou que o sistema de tratamento de ultrassom focalizado transcraniano só pode ser realizado com a imagem de ressonância magnética.

Dr. Hyungmin Kim, do KIST, disse: “Os pacientes podem obter tratamento de ultrassom focalizado sem se preocupar com a exposição à radiação”. Ele também afirmou que “estamos realizando estudos de acompanhamento para identificar erros relacionados aos parâmetros de ultrassom e transdutores e entender a possibilidade de aplicação da TC com inteligência artificial em diferentes partes do corpo planejam desenvolver ainda mais a tecnologia para sua aplicabilidade em diferentes tratamentos. “Tecnologias”.

Fornecido pelo National Research Council for Science and Technology