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a aproximação Simulação-baseada para visar a epilepsia participa no ensaio clínico

Em o que representa um marco miliário principal no trajecto à aplicação clínica, um método novo para melhorar resultados da cirurgia da epilepsia tem recebido agora a aprovação para o teste clínico em 13 hospitais franceses. A aproximação poderia fornecer uma perspectiva terapêutica melhor contra o formulário resistente aos medicamentos da doença, que constitui um terço de todos os casos, e é uma revelação pelo cientista Viktor Jirsa do projecto do cérebro humano e por uma equipe interdisciplinar dos colaboradores. Para ajudar clínicos a planear estratégias da cirurgia, os cientistas criam modelos personalizados do cérebro dos pacientes e simulam a propagação da actividade anormal durante apreensões epiléticos. O método representa o primeiro exemplo de um cérebro personalizado que modela a aproximação que entra na clínica e será avaliado agora sobre quatro anos em uma coorte de 356 pacientes sob exigências restritas.

A epilepsia é uma desordem neurológica difundida que afecte ao redor 50 milhões de pessoas no mundo inteiro. Em muitos casos, as apreensões que marcam a doença podem ser controladas por drogas, mas perto de um terço de todos os pacientes são resistentes aos medicamentos. Para elas, a única opção restante é remoção cirúrgica da zona epileptogénica, a área de que a actividade de apreensão emerge primeiramente e espalha então. Durante a preparação da cirurgia é crítico localizar tão precisamente esta área quanto possível no cérebro, mas muito desafiante com métodos actuais. Em conseqüência, os resultados da cirurgia são difíceis de prever, com taxas de êxito de somente ao redor 60%.

“Esta baixa taxa de êxito ficou pela maior parte o mesmos pelos últimos 30 anos. Nós esperamos que nossa aproximação pode finalmente melhorar as probabilidades para pacientes”, diz o prof. Viktor Jirsa. O cientista é director de DES Systemes do Institut de Neurociência de Inserm (INS) na universidade e no director de investigação de Aix-Marselha em CNRS. No projecto do cérebro humano é o vice-director da área de pesquisa da neurociência teórica.

Durante os últimos cinco anos e na grande parte no âmbito do projecto do cérebro humano, Jirsa e sua equipe trabalharam em uma aproximação que poderia trazer uma mudança. A equipe adaptou o simulador da rede aberta o cérebro virtual para aplicações na epilepsia. Este trabalho colocou as fundações para o projecto EPINOV, curtos para “melhorar a gestão da cirurgia da epilepsia e prognóstico usando a tecnologia virtual do cérebro”, um consórcio coordenado por neurocientistas do prof. Fabrice Bartolomei (Hopital de la Timone) que reune teóricos como Jirsa, clínico, em particular de Marselha e Lyon, e o sócio Dassault Systemes da indústria.

Após dois estudos-pilotos mostrados resultados prometedores para a aproximação, o EPINOV-consórcio recebeu a aprovação da autoridade reguladora francesa para pôr sua aproximação ao teste em uma experimentação multi-céntrica completa com os quase 400 pacientes em perspectiva.

“Representa a rede completa de utilização em curso do cérebro do primeiro ensaio clínico do mundo que modela,” diz Jirsa. “Quando a autorização entrou, era como uma pressão enorme foi aliviada de mim afinal este trabalho duro. Últimas preparações então seguidas a assegurar que todas as etapas nos trabalhos da virtualização e na avaliação dos cérebros pacientes estão em ordem durante o período de quatro anos da experimentação.”

Fabrice Bartolomei explica:

Este tipo de epilepsia afecta milhões de pacientes no mundo inteiro. A modelagem personalizada de redes da epilepsia em pacientes resistentes aos medicamentos é uma aproximação inovativa e scientifically validada, que propor enriquecer a interpretação de testes neurophysiological e neuroimaging, e para melhorar assim o prognóstico cirúrgico da epilepsia em uma maneira particularizada”.

Viktor Jirsa e seu fecha colaboradores Profs. Randy McIntosh no centro Toronto e PETRA Ritter de Baycrest em Charite Berlim começou construir o cérebro virtual como um motor da simulação de rede do cérebro do open source desde 2010 sobre, usando modelos neuronal da população e a informação estrutural de neuroimaging.

“No ambiente do projecto do cérebro humano as circunstâncias eram perfeitas ir mais as etapas decisivas para a aplicação dele em um contexto clínico. A ciência que é a base desta experimentação é quase inteiramente um resultado de nosso trabalho no HBP”, o cientista diz.

Um modelo personalizado do cérebro é criado primeiramente dos dados na anatomia individualmente medida, na conectividade estrutural e na dinâmica do cérebro para cada paciente. Com uma série de etapas é transformado em um modelo dinâmico, em que a propagação da apreensão pode ser simulada. O elevado desempenho que computa permite a personalização dos modelos de rede do cérebro com a aplicação da aprendizagem de máquina. Do “o avatar resultante cérebro” é personalizado ao paciente individual e reserva testar e calcular durante a preparação da cirurgia. “Em uma coorte pequena de pacientes que retrospectivos da cirurgia nós podíamos demonstrar que as previsões do modelo do cérebro do paciente correlacionam bem com o resultado positivo da cirurgia”, Jirsa explica, “e outros laboratórios confirmaram nossos resultados independente.”

Ao meio dos casos, os cirurgiões terão a informação do Epilepsia-modelo em suas reuniões do pessoal, onde as intervenções terapêuticas são planeadas. “É um projecto aleatório cego, metade destes pacientes será operado levando em conta nossas previsões modelo, a outra metade não. Após quatro anos, as estatísticas mostrar-nos-ão esperançosamente ao que grau as previsões modelo mudaram a prática, os resultados, e o resultado da cirurgia”, Jirsa diz.

Dentro do consórcio de Epinov o sócio industrial Dassault Systemes desenvolverá um protótipo cérebro-baseado virtual do software de simulação que poderia subseqüentemente ser fornecido às clínicas no mundo inteiro. Sediado em França, Dassault Systemes é uma empresa de software multinacional centrada sobre 11 indústrias que incluem ciências da vida e a revelação de experiências paciente-céntricas da modelagem e da simulação.

“Há uma responsabilidade muito grande”, Jirsa sublinha “e ao mesmo tempo é muito emocionante que nós temos esta possibilidade melhorar vidas clínicas da prática e finalmente dos pacientes. E se a aproximação sucede, igualmente seria o primeiro exemplo modelar-baseado da medicina personalizada que faz o salto da pesquisa à prática clínica - assim que o resultado será certamente um sinal ao campo”.

O prof. Katrin Amunts, director de investigação científica do projecto do cérebro humano, destaca o significado do movimento na clínica: “Esta descoberta por Viktor Jirsa e seus colegas é um exemplo fantástico de um novo tipo de neuro-medicina computacional tecnologia-permitida. É um de nossos alvos centrais para catalisar as revelações como isto que fazem contribuições concretas na luta contra doenças de cérebro aos pacientes do benefício.”

O prof. Philippe Ryvlin, que conduz a plataforma médica da informática em HBP e a secção da cirurgia da epilepsia da rede européia EpiCARE da referência sublinha que “este ensaio clínico, que será o estudo randomized o maior executado nunca na cirurgia da epilepsia, demonstra que a simulação do cérebro humano, como tornada em HBP, tem alcançado agora uma fase onde possa prontamente ser aplicada para endereçar necessidades médicas não satisfeitas.”

Os pesquisadores virtuais do cérebro igualmente estão continuando suas actividades na modelagem clínica para o curso e o Alzheimer em colaboração com os peritos que o HBP reune. Para Jirsa ver seu trabalho como um cientista teórico ganhar este impacto potencial foi o resultado de uma convergência original: “Esse nós viemos a este ponto fomos tornados possível pela experiência clínica e nossas actividades no cérebro virtual e no cérebro humano projectam tudo que vem junto - lugar direito, momento adequado, pessoa adequado.”