新的计算机程序预计在聋儿人工耳蜗植入成功
一个新的计算机程序,分析脑功能核磁共振成像的听障儿童可以预测他们是否会在两年内开发有效的语言技能的人工耳蜗植入手术,据《华尔街日报》的一项研究大脑和行为。
辛辛那提儿童医院医学中心的研究人员说,他们的计算机程序确定特定的大脑区域如何应对听觉刺激测试听力受损的婴幼儿手术植入之前收到。
通过进一步的研究和开发,作者建议他们的计算机模型可以成为一个实用的工具,允许临床医生更有效地屏幕sensori-neural听力损失患者手术前。这可能减少儿童的数量进行侵入性和昂贵的过程,只会失望当植入不提供期望的结果。
“这项研究确定了两个功能从我们的计算机分析潜在生物标记物预测人工耳蜗的结果,“陆长(Jason)说,博士,研究员分部的生物医学信息学在辛辛那提儿童。“我们已经开发出的第一个成功的翻译方法研究数据的功能性磁共振成像(fMRI)聋儿成与实际临床应用潜力与单个病人。”
术前听觉测试结果进行分析时,研究人员发现提升大脑的两个区域的活动,有效地预测哪个孩子从植入物中获益,使其可能的生物标志物。一个是语音识别和大脑的左半球的语言协会地区,在上级和中等颞脑回。第二个是在大脑中对小脑的结构。作者说第二个发现是令人惊讶和可能对神经回路提供新的见解支持大脑的语言和听觉的发展。
陆的实验室专注于设计计算机算法,理解人类大脑的结构和功能核磁共振成像。他的团队使用这些信息来确定图像的生物标记物可以提高诊断和治疗选择儿童大脑和神经紊乱有关。
随着斯科特•霍兰德博士,一位科学家在儿科神经影像财团在辛辛那提儿童,和其他合作者辛辛那提儿童和辛辛那提大学医学院的研究人员能够混合人类生物学和计算机技术在当前的研究中。产生的混合模型的计算机学习如何提取和解释数据从术前的功能核磁共振成像,测量血流在婴儿大脑听觉测试。
从功能性核磁共振成像数据被收集后,计算机算法使用一个过程被称为Bag-of-Words项目功能核磁共振成像向量,随后被用来预测哪些孩子适合使用人工耳蜗。
这项研究包括44岁的婴幼儿8个月和67个月。二十三岁的孩子们听障和接受听力考试和功能性核磁共振成像在人工耳蜗植入手术。21岁的孩子有正常的听力,参与了这项研究作为对照组,进行标准化的听力,语言和认知测试。
两年人工耳蜗植入手术后,人工耳蜗植入者的语言性能测量,这是作为黄金标准指标进行计算分析。
作者报告,他们测试了两种类型的听觉刺激在术前测试旨在刺激血液流动和相关活动在大脑的不同区域。刺激包括自然语言语音和窄带噪声音调。从术前的听觉测试和分析功能磁共振成像数据后两年,对象语言测试,研究人员确定,大脑激活模式刺激自然语言演讲有更强的预测能力。
注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。
出版
陆LJet al。半监督支持向量机模型预测结果耳蜗植入后的语言基于pre-implant脑功能磁共振成像。大脑和行为,2015年10月12日在线发表。doi: 10.1002 / brb3.391
