انجمن علمی جراحی مغز و اعصاب

هوش مصنوعی در جراحی اعصاب عملکردی AI and Functional Neurosurgery

13 مهر 1402
زمان مطالعه: 2 دقیقه
601 بازدید
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

05 مرداد 1403
2 دقیقه

بیماری پرولاکتینوما

معرفی: پرولاکتینوما شایع ترین شکل تومور نورواندوکرین هیپوفیز (PitNET) است که تقریباً نیمی از این تومورها را تشکیل می دهد. آگونیست های دوپامین (DAs) به طور سنتی درمان اولیه برای اکثر پرولاکتینوم ها بوده و جراحی در مرحله  بعدی در نظر گرفته می شود.

11 تیر 1402
2 دقیقه

مننژیوما

مننژیوما یکی ازتومورهای اولیه سیستم عصبی مرکزی است که در نخاع یا مغز بروز می‌کند و منشأ تومور از سلولهای مننژ و عنکبوتیه است. این تومور معمولاً خوش‌خیم است.تشعشعات یونیزان ، ریسک بیماری را از شش تا ده برابر بیشتر است. سندروم ارثی میتوانند زمینه را برای بروز مننژیوما فراهم کنند.مانند نوروفیبروماتوز نوع 2 (NF2) , Li-Fraumeni، Gorlin، von Hippel-Lindau، بیماری Cowden و نئوپلازی غدد درون ریز متعدد (تیپ1). هورمون‌های جنسی به‌عنوان عوامل خطر دیگر برای ایجاد مننژیوم مطرح میشوند. افزایش بروز بیماری پس از بلوغ در زنان (2:1 در مقابل مردان) و همچنین در طول دوره باروری (حدود 3:1) مطرح کننده این موضوع میباشد. ویژگی بافت شناسی پاتوگنومونیک مننژیوم، تشکیل whorls است که در نهایت به اجسام پساموما تبدیل می شوند. نشانگرهای ایمونوهیستوشیمی برای شناسایی مننژیوم عبارتند از: آنتی ژن غشای اپیتلیال، گیرنده سوماتوستاتین 2A، گیرنده پروژسترون و گیرنده استروژن ؛ آنتی ژن غشای اپیتلیال میباشد. WHO براساس ویژگی های هیستوپاتولوژیک: فعالیت میتوز ، تهاجم مغزی، و یا حداقل سه ویژگی تهاجمی دیگر مانند sheeting ، نسبت هسته به سیتوپلاسم بالا، هسته  برجسته، سلولاریتی بالا و نکروز خود به خودی ، مننژیوم‌ها را طبقه بندی کرده و سه درجه بدخیمی را ذکر کرده است: مننژیوم های درجه یک می توانند طیف وسیعی از الگوهای بافت شناسی مختلف را ارائه دهند این الگوها عبارتند از: مننژوتلیال و فیبروز ، انتقالی، psammomatous,، angiomatous,، microcystic,، ترشحی، غنی از لنفوپلاسمیت و متاپلاستیک. از معیارهای طبقه بندی طیف درجه 1 : نرخ میتوز پایین، 4 در 10 HPFs و عدم تهاجم مغزی میتوان اشاره کرد. مننژیوم درجه 2 حداقل 3 ویژگی از ویژگی های زیر است: افزایش سلولاریتی، سلول های کوچک با نسبت بالای هسته به سیتوپلاسم، هسته برجسته، رشد مداوم بدون الگو یا رشد ورقه مانند، و کانون های نکروز خود به خود یا جغرافیایی. این طیفمی توانند بافت شناسی سلولی واضح و کوروئیدی داشته باشند. مننژیوم درجه 3 با ویژگی های بافتی بدخیمی تعریف میشود. چنین ویژگی هایی شامل سیتولوژی بدخیم (مانند ظاهری شبیه به سارکوم، کارسینوم یا ملانوم) یا شاخص میتوزی بالا است. زیرگروه هایی که دارای پتانسیل بیشتری برای تکثیر هستند، با درجه های II و III همراه هستند. اکثرا بدون علامت هستند ولی به محل درگیری ارتباط دارند. مننژیوم ها در تمام قسمت های جمجه یافت میشوند؛ خصوصا در ناحیه پاراساژیتال، و به دنبال آن فاکس، سینوس کاورنوس، توبرکلوم سلا، Lamina Cribrosa، تورامن مگنوم و Torcular Zones. علائمی همچون سردرد ، نقایص نورولوژیک کانونی یا تشنج عمومی و جزئی ، تیپیکال هستند. تغییرات شخصیتی، سردرگمی و تغییر سطح هوشیاری را میتوان مشاهده کرد و ممکن است به اشتباه به عنوان زوال عقل یا افسردگی تشخیص داده شود. مننژیوم های ستون فقرات اغلب در ناحیه توراسیک قرار دارند. هر فردی که اخیراً تشنج های او شروع شده یا علائم عصبی کانونی دارد که احتمال میرود با توده داخل جمجمه ارتباط داشته باشد، باید تحت تصویربرداری رزونانس مغناطیسی از مغز قرار گیرد. تشخيص آن راديولوژيك است و اگر تصويربرداري قویا حاكي از مننژيوم باشد، بيوپسي(روش تشخیص قطعی) اجباري نيست. در هر روش تصویربرداری، مننژیوم ها ویژگی های بسیار مشخصی را نشان می دهند که امکان تشخیص دقیق آنها را فراهم می کند و امروزه حتی سرنخ هایی برای تشخیص های بافت شناسی نیزارائه میدهند. بیشتر توده های کانونی و خارج محوری مننژیوم هستند و گاهی اوقات وجود جریان(شکاف) CSF در مجاورت تومور دیده می شود.   تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) روش استانداردی برای تشخیص رادیولوژیکی و نظارت بر مننژیوم است. میتوان از آن برای افتراق بین عود مننژیوم های تحت درمان با جراحی و تغییرات رادیولوژیک مرتبط با درمان (مانند ضخیم شدن دورا) استفاده کرد. در CT، کلسیفیکاسیون داخل ضایعه تغییرات استخوانی(هیپراستوز)، افزایش علائم عروقی و کلسیفیکاسیون پساموماتوز نیز دیده میشود. در اسکن های CT و MRI، مننژیوم ها به صورت بدون تکیه و یا ساقه دار(dural tail) با ظاهری ایزودنس و لکه مانند(به دلیل تشکیل عروق) دیده میشوند. مننژیوم خوش خیم دارای dural tail ضخیم و تقویت کننده کنتراست خواهد بود.نکروز مرکزی (hypointense T1، غیر تقویت کننده) را می توان در هر دو مننژیوم خوش خیم و بدخیم مشاهده کرد. درگیری عروق مغزی یک ویژگی شایع است، به ویژه برای مننژیوما های قاعده جمجمه، که ممکن است به شریان های کاروتید و بازیلار یا شاخه های آنها نزدیک شود. برای مننژیوم قاعده جمجمه، 18-fluoro-ethyl-tyrosine PET می تواند به تشخیص کمک کند. سایر تشخیص‌های افتراقی شامل دیگر بیماری‌های عفونی، التهابی یا نئوپلاستیک است که دورا یا فضای ساب دورال را درگیر می‌کنند، مانند متاستاز سایر تومورها، پلاسماسیتوما، لنفوم، تومور فیبری منفرد، گلیوسارکوم، سارکوئیدوز، گرانولوماتوز و سل. درمان 1)جراحی: برای تومورهای در حال رشد و علامت دار، استاندارد مراقبت یک رویکرد جراحی است. مکان نوروآناتومیک تومر، رویکرد جراحی را تعیین میکند؛ به طور مثال تومورهای پاراساژیتال ، با وجود سطحی بودن اما به دلیل درگیری سینوس ساژیتال ، پیچیده محسوب میشوند. تکنیک‌های جدید جراحی شامل رویکردهای آندوسکوپی، جراحی هدایت‌شده با تصویر، مانیتورینگ عصبی، یا استفاده از ناوبری حین عمل و سیستم‌های نوری است که امکان تجسم گسترده‌تر حین عمل را فراهم می‌کند. روش های آندوسکوپی از طریق حفره بینی برای درمان مننژیوم های موضعی در شیار بویایی، planum sphenoidale و tuberculum استفاده شده است.رادیوتراپی کمکی با هدف کاهش خطر عود و بهبود کنترل موضعی، مفید است. هنگامی که تومور برداشته می شود، از نوعی چسب برای جایگزینی دورا استفاده می شود. گسترش میزان برداشت(برش) از بافت با درجه سیمپسون اندازه گیری می شود و در پنج دسته قرار میگیرند: 1. برداشتن کامل، با برداشتن دورا و استخوان 2. برداشتن کامل کامل با انعقاد دورال 3. برداشتن ماکروسکوپی، بدون برش دورال یا انعقاد 4. برداشتن ساب توتال 5. بیوپسی جراحی می تواند عوارض عصبی، عصبی شناختی و عملکردی ایجاد کند و کیفیت زندگی این بیماران را محدود می کند. 2)پرتو درمانی: اگر برداشتن ساب توتال یا عوارض عمل جزء پیامدهای احتمالی باشد، باید به عنوان یک رویکرد درمانی اولیه در نظر گرفته شود. و برای کنترل رشد موضعی تومور استفاده میشود. در مننژیوم های درجه 1 در صورت برداشت ناقص در مناطق پرخطر مانند سینوس کاورنوس میتواند از رادیوتراپی استفاده کرد. در مننژیوم های درجه دو، نقش پرتودرمانی کمکی هنوز بحث برانگیز است، اما در موارد برداشت ناقص می توان آن را مد نظر قرار داد. مننژیوم درجه III با خطر بالاتر عود بعد از برداشتن همراه است، بنابراین رادیوتراپی با دوز بالا بعد از عمل استاندارد مراقبت است و با بهبود کنترل موضعی در ارتباط است. 3)درمان های سیستمیک: عوامل شیمی درمانی سیتوتوکسیک بررسی شده اثربخشی محدودی داشته اند و با دستورالعمل های اجماع توصیه نمی شوند.

0 لایک
0 نظر
دانلود

نویسندگان

خانه

دوره‌های آموزشی

مقالات

حساب کاربری