36氪獲悉,腦科學AI公司曦嘉醫療(NuraNavX)近日完成數千萬元天使輪融資,由險峰淇云(K2 Venture Partners)投資。本輪融資主要用于進行AI腦連接組學產品的市場推廣和進一步研發等。公司將于今年年中啟動新一輪融資。
腦連接組學,通過分析大腦神經元之間的連接和組網方式來研究大腦。曦嘉醫療基于腦連接組學的AI個體化腦網絡圖譜,可簡單理解為繪制大腦GPS,與傳統的腦部成像技術不同,它揭示大腦不同區域如何相互連接形成腦網絡,進而理解大腦不同區域的功能和運作機制,這對于理解復雜腦部疾病的發生機制至關重要,并據此在國內臨床治療了超過1000例患者。
“一部分疾病,如抑郁癥、自閉癥、嚴重失眠等,并非是腦區出現器質性病變,而是因為腦功能區的連接出現異常。”曦嘉醫療CFO原泉介紹道。
基于MRI數據,曦嘉醫療將每個患者大腦劃分為379個獨特的腦區,并通過連接各個分區的神經纖維束研究和歸納了20多個重要腦功能網絡。“通過獨創的SCA(結構連接圖譜),我們能夠為每個患者生成個性化的腦網絡圖譜,進而用于神經外科手術中的腦功能區保護,以及抑郁癥、焦慮癥等中樞神經疾病的治療靶區定位和精準治療。”
神經纖維束,可以理解為大腦中連接不同腦區的“線路”。SCA技術利用機器學習技術提取神經纖維束結構特征,并使用健康和患病受試者數據進行學習和驗證,最終形成泛化性好、精確度高的腦網絡模型。由于每個人腦部尺寸的差異,甚至腦部病變引發的腦區位移,導致臨床上的患者“千人千腦”。SCA技術實現了對患者腦部特異性的還原,得以生成每個患者個體化的腦網絡結構模型,用于神經外科手術規劃。
在神經外科的手術場景中,外科醫生面臨的一個挑戰在于:要盡可能干凈地切除腫瘤等病灶,但同時也要避免損傷到患者的重要腦功能區,不影響其術后正常生活。整個過程可謂是“差之毫厘、失之千里”。曦嘉醫療的Nura Surgical軟件,通過自動呈現患者的腦網絡及周圍的纖維束,明確纖維束所屬的具體功能網絡,幫助醫生評估纖維束的重要等級,為醫生制定手術切除路徑提供支持。
更重要的是,除了精確繪制涉及運動、語言等傳統功能網絡外,曦嘉醫療基于腦連接組學定位了多個非傳統的高級功能網絡,這些網絡負責大腦的高級認知功能,如記憶力、分析能力、情緒等。基于此,其得以幫助神經外科醫生更好的理解腦部腫瘤和功能網絡,優化手術入路,以保護患者功能網絡和高級認知功能。
據介紹,2023年底,曦嘉醫療在國內拿到了首張醫療器械二類注冊證,神外手術規劃產品也已進入國內多家三甲醫院。“在海外,Nura Surgical已進入了120家醫院的神經外科,累計用于超1萬例神經外科手術。”原泉介紹道。AI腦網絡圖譜基于數據和算法驅動,在應用過程中積累的病例和手術規劃等真實數據,也會不斷反哺AI模型,為軟件迭代提供了可能性,產生數據飛輪的效應。
曦嘉醫療的靶點定位邏輯
除了在神經外科的應用,AI腦連接組學系統在腦功能性疾病的神經調控治療方面,也顯示出可觀的潛力。
現代醫學發展至今,一直嘗試攻克抑郁癥、焦慮癥、自閉癥、精神分裂等疾病,但這類疾病仍存在著很多臨床痛點。首先,診斷客觀性不足、依賴量表評估和醫生經驗;其次,治療層面,藥物治療存在一定副作用,且缺乏一定的個性化,患者需嘗試多種藥物,方能尋找到適合自己的治療方案。因此,臨床上迫切需要能夠客觀診斷、精準治療此類疾病的醫療產品。
據了解,為了攻克抑郁癥,斯坦福大學開創了進行精準經顱磁刺激(簡稱TMS)的“斯坦福療法”,簡單而言:通過功能連接磁共振數據分析,識別患者的關鍵腦區,定位個性化靶點,進行一定強度和頻率的TMS刺激,進而幫助患者緩解抑郁癥狀。
經顱磁刺激(TMS),是一種已普及的治療手段,在國內外都被批準用于抑郁癥治療。傳統TMS優勢在于安全無創,而劣勢在于缺乏靶點進行精準治療,臨床有效率偏低。斯坦福療法提出了一種基于fMRI導航定位的,精準、高劑量的加速TMS治療方案,以左側背外側前額葉(DLPFC )與膝下前扣帶皮層(sgACC)連接最負相關的區域作為靶點,進行每天10次、每次1800脈沖、共計5天療程的靶向TMS治療,在雙盲試驗中對抗藥性難治型患者取得了79%的治療有效率,目前已被納入美國醫保。
“斯坦福療法,對于難治性抑郁癥,已經展現出較高的臨床有效性。”原泉介紹道,但它只是一種專用于抑郁癥的治療方案,并不是一個識別患者個體化靶點的成熟軟件,在臨床應用上存在局限性。現階段國內部分醫院引入了類似療法,但主要用于科研,很多軟件的靶點計算要耗費數天時間,限制了臨床的大規模應用。而曦嘉醫療的AI腦網絡圖譜軟件,計算患者個體化治療靶點方案,只需1-1.5小時。
再者,基于腦科學的研究、及積累的數據和案例,除難治性抑郁癥外,“該軟件在焦慮癥、睡眠障礙、精神分裂、自閉癥、抽動癥、老年癡呆、卒中康復等其它疾病的靶點計算上,也可以發揮作用。通過同樣的底層技術和AI平臺,我們可以測算出與上述疾病相關的精準靶點,且會向醫生呈現靶點計算的策略邏輯,支持醫生制定治療方案。”
TMS作為一種成熟且無創的刺激治療方案,存在已久,但要發揮良好療效,首先刺激的腦部靶區必須準確,其次刺激的頻次和強度需要得當,否則可能會無效、甚至是負面影響。
現階段,曦嘉醫療正和北京安定醫院等三甲醫院合作,就部分重度精神疾病的輔助診斷和治療,開展更大規模的臨床試驗,以支持進一步的前瞻性研究。
“商業化方面,我們已在深圳、上海建立了自營的神經調控診所,為抑郁癥、焦慮癥、失眠癥、兒童自閉多動、精神分裂、卒中后康復等患者提供治療,”原泉介紹道。除了醫療級產品和服務外,曦嘉醫療的AI腦連接組學軟件也在支持科研人員進行腦科學研究;并開發了消費級的腦健康評估報告,以提前揭示用戶潛在異常和風險,幫助患者防患于未然。
根據世界衛生組織的數據,全球有超過10億人受到神經系統疾病的影響。隨著人口老齡化的加劇和生活方式的改變,神經系統疾病的患病率還在不斷上升。隨著腦科學、人工智能等前沿技術的融合發展,一批創新企業正在試圖突破瓶頸,為患者帶去更加安全、有效的治療方案。
(文 | 海若鏡)
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