腦科學(xué)這個(gè)商業(yè)前景被嚴(yán)重低估的領(lǐng)域,AI如何助力其產(chǎn)業(yè)化?
目前,國(guó)內(nèi)已有包括華科精準(zhǔn)、睿米、華志微創(chuàng)等國(guó)內(nèi)知名功能神外手術(shù)機(jī)器人完成布局。在手術(shù)高值耗材方面,有包括華科恒生、諾爾醫(yī)療、瑞神安在內(nèi)的醫(yī)療器械商,形成對(duì)ALICS,PMT,ADtech等海外進(jìn)口電極(三類高值耗材)的進(jìn)口替代。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),作為全球腦電圖機(jī)領(lǐng)域知名廠商的日本光電及美國(guó)尼高力,為滿足國(guó)內(nèi)大量三家醫(yī)院建設(shè)癲癇外科中心的需求,過(guò)去兩年在中國(guó)市場(chǎng)新投放的高導(dǎo)聯(lián)腦電圖機(jī)數(shù)量累計(jì)超過(guò)300臺(tái)以上,而購(gòu)置這些專用于SEEG電極的128-256通道高導(dǎo)聯(lián)腦電圖機(jī),也視作癲癇外科手術(shù)能力指數(shù)增長(zhǎng)的前置性指標(biāo)。
此外,作為快速提升手術(shù)效率的神外機(jī)器人,在過(guò)去兩年里也處于快速商業(yè)化的階段。除國(guó)際知名品牌ROSA神外機(jī)器人以外,國(guó)內(nèi)包括華科精準(zhǔn)、睿米、華志微創(chuàng)等一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的神外機(jī)器人,也在過(guò)去兩年里批量投放臨床使用,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至2019年底,以上神外手術(shù)機(jī)器人廠商,在國(guó)內(nèi)累計(jì)投放設(shè)備數(shù)已超過(guò)150臺(tái)。
以上大量新建癲癇中心的出現(xiàn),SEEG等關(guān)鍵臨床手段的普及推廣,以及高導(dǎo)聯(lián)腦電圖機(jī)、神外手術(shù)機(jī)器人等關(guān)鍵設(shè)備的持續(xù)大規(guī)模投放,也側(cè)面反映出不少具有敏銳商業(yè)嗅覺(jué)的全球VC及產(chǎn)業(yè)資本,正積極布局至具有5500萬(wàn)病患的癲癇產(chǎn)業(yè),以滿足飛速增長(zhǎng)的癲癇診療需求。
癲癇診斷與治療上下游全景圖
在難治性癲癇治療這個(gè)小眾的領(lǐng)域,不同的切入方想要解決的問(wèn)題并不同。手術(shù)機(jī)器人大大地提高了手術(shù)的精準(zhǔn)度和效率;磁共振兼容的腦內(nèi)電極讓醫(yī)生可以精準(zhǔn)定位致癲區(qū)位置等等
但從解決臨床核心痛點(diǎn)而言,關(guān)鍵點(diǎn)還是在于如何快速精準(zhǔn)識(shí)別和分析SEEG深部腦電,以及多模態(tài)融合算法形成顱內(nèi)3D影像與SEEG腦電耦合并輸出精確癲癇致癇灶以及深刻理解癲癇異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型。
以下這張?jiān)\斷治療周期圖,也能體現(xiàn)難治性癲癇診斷環(huán)節(jié)的重要性:
基于SEEG手術(shù)方式的難治性癲癇診斷與治療
從圖中可以明確,SEEG手術(shù)術(shù)后的偵測(cè)周期是最為耗時(shí)的環(huán)節(jié)。同時(shí),我們還可以預(yù)見(jiàn),隨著神外手術(shù)機(jī)器人、關(guān)鍵臨床器械功能迭代(如SEEG電極3.0T磁共振兼容)、SEEG腦電圖AI輔助決策等產(chǎn)品和技術(shù)的推廣,難治性癲癇診療效率將從各個(gè)環(huán)節(jié)得到提升,未來(lái)國(guó)內(nèi)SEEG手術(shù)數(shù)量將會(huì)快速擴(kuò)增。
例如,我們注意到公開(kāi)報(bào)道的諾爾醫(yī)療,除了布局術(shù)中高值耗材SEEG腦電極外,還向下游拓展,在AI輔助識(shí)別和分析SEEG腦電信號(hào)領(lǐng)域也有深入布局。
相關(guān)產(chǎn)業(yè)與腦科學(xué)關(guān)聯(lián)度:★★★★★☆
從上面這張圖我們相信,伴隨5G、大數(shù)據(jù)、AI技術(shù)的廣泛應(yīng)用,在癲癇特別是難治性癲癇領(lǐng)域?qū)⒂袡C(jī)會(huì)出現(xiàn)“黃金谷”,來(lái)自腦部深部的腦電信息或許能夠成為探索和打開(kāi)腦部研究的一把鑰匙,幫助科學(xué)家更好地認(rèn)知大腦。
近兩年來(lái),《Science》、《Natural》等核心知名期刊也出現(xiàn)多篇以SEEG深部腦電作為切入點(diǎn),對(duì)腦部基礎(chǔ)認(rèn)知進(jìn)行研究的成果。
我們或許可以這樣認(rèn)為SEEG腦電極作為“宇宙深空探測(cè)器”負(fù)責(zé)記錄大量深腦信息,再由有經(jīng)驗(yàn)的宇宙物理學(xué)家們(神外科學(xué)家們)去解讀大腦其中的奧秘。
在與腦科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)一些專家交流過(guò)程中,我們關(guān)注到,難治性癲癇在診斷與治療過(guò)程中,利用SEEG深腦電極,能獲得大規(guī)模稀缺的深部腦電數(shù)據(jù),近年來(lái),全球眾多頂級(jí)科研機(jī)構(gòu)開(kāi)始借助這些珍貴信息,形成對(duì)大腦的更為全局的認(rèn)知,我們嘗試以中國(guó)腦計(jì)劃“一體兩翼”的視角,用下面這張圖展示SEEG深部腦電對(duì)認(rèn)知腦、保護(hù)腦以及創(chuàng)造腦所起到的重要作用:
從這張圖我們能更加全景的理解到,通過(guò)癲癇診斷過(guò)程,特別是SEEG手術(shù)邏輯的介入,利用fMRI、PET、CT等影像設(shè)備,形成對(duì)大腦3D影像,借助SEEG電極所獲得并記錄下的特定區(qū)域神經(jīng)元簇群所釋放的深部腦電(如pHFO高頻小波),形成對(duì)于大腦功能區(qū)域腦網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)認(rèn)知,即利用時(shí)域、頻域與空間分布之間的信息耦合,而這一過(guò)程恰恰可以用于腦功能網(wǎng)絡(luò)圖譜的繪制。
而要實(shí)現(xiàn)繪制蒲慕明院士所描述的“全腦功能圖譜”這一重要目標(biāo),正是借助于癲癇發(fā)作過(guò)程中,遍布于大腦多大200多個(gè)SEEG電極極點(diǎn)(IOT),記錄癲癇激發(fā)態(tài)下的腦電傳播效應(yīng),并最終獲得大量珍貴認(rèn)知數(shù)據(jù)。
動(dòng)脈網(wǎng)也將持續(xù)關(guān)注腦科學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)展,追蹤腦科學(xué)領(lǐng)域突破,作為打開(kāi)人腦黑盒的一把鑰匙,SEEG手術(shù)在國(guó)內(nèi)開(kāi)展情況如何,深腦數(shù)據(jù)如何能帶來(lái)癲癇領(lǐng)域跨時(shí)代的變化,動(dòng)脈網(wǎng)將持續(xù)關(guān)注報(bào)道。隨著深度學(xué)習(xí)、人工智能和帶來(lái)了新的數(shù)據(jù)搜集和處理工具,我們希望SEEG深腦數(shù)據(jù)能夠推動(dòng)癲癇領(lǐng)域診療技術(shù)前進(jìn)和進(jìn)一步探索腦電世界,或許神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域取得實(shí)質(zhì)性突破就在不遠(yuǎn)的未來(lái)。

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