La startup di biostampa in 3D Aether il processo ASAR (Automatic Segmentation and Reconstruction) – tecnologia di IA medica

La startup di biostampa in 3D Aether , con sede a San Francisco e una nuova sede della University of California presso Johnson & Johnson Innovation , ha rilasciato il suo ultimo annuncio. La startup, già ben nota per il suo  bioprotografo Aether 1 3D , è entrata nel mondo dei software di imaging medicale e ha sviluppato il processo ASAR (Automatic Segmentation and Reconstruction) – una delle più entusiasmanti tecnologie di IA medica – per potenziarlo.

Questa notizia era tanto più eccitante perché Aether non aveva precedenti. ASAR combina rapidamente una vasta gamma di tecniche di elaborazione delle immagini e di IA con modelli di apprendimento approfondito adattabili, in modo che gli utenti possano trasformare rapidamente le immagini mediche crude in tessuti e organi segmentati, quindi ricostruirle facilmente come modelli 3D digitali senza dover utilizzare strumenti di calibrazione o modifica.

Questo software basato su AI aumenterà la produttività con questa segmentazione automatica e migliorerà lo sviluppo della stampa 3D di organi; è anche, come ci ha detto il CEO di Aether, Ryan Franks, il “complemento perfetto” di un nuovo metodo appena pubblicato su come trasformare le immagini mediche già segmentate in file 3D .

“Il processo di Aether segmenta anche gli organi come il cervello pixel per pixel e li converte in file 3D in pochi secondi, includendo anche la sezionatura. Quindi è veloce come un fulmine “, ha detto Franks a 3DPrint.com.

“La nostra produzione di file stl consente di utilizzare un diverso materiale biologico per ogni stl, un requisito per la stampa di organi e tessuti con cellule viventi.

“Questi file stl possono essere utilizzati per qualsiasi tipo di strumento, consentendo agli utenti di utilizzare le microvalvole di Aether 1 per liquidi, siringhe per biomateriali viscosi come la nostra nuova idrossiapatite sintetica UV SynthBone e tecniche di fabbricazione complesse che incorporano anche laser e altri strumenti.”

Secondo Aether, molte grandi aziende e marchi del settore medico sono saliti sul carro dopo l’annuncio di aprile con il loro nuovo software di imaging medicale, ma in realtà, se non è alimentato dall’IA, non è cambiato molto – è sempre lo stesso metodo lento di segmentazione manuale.

Nel frattempo, Aether ha continuato a lavorare con ASAR, e ha appena annunciato alcuni importanti progressi e sviluppi per la sua nuova AI innovativa, tra cui eccellenti punteggi Jaccard.

Franks ci ha spiegato: “Jaccard è la metrica preferita per misurare l’accuratezza della segmentazione multi-classe, in particolare con quantità disuguali di ogni classe, ad esempio immagini con molti più pixel di materia grigia corticale, rispetto ai pixel del tronco cerebrale”.
I modelli di Aether hanno già ricevuto punteggi estremamente alti sulla scala Jaccard per ognuna di queste otto classi. Tutte le classi sono state in grado di produrre punteggi Jaccard di 0,984 – 0,999, che equivalgono a segnare il 98,4% – 99,9%.

“Mentre l’IA di Aether è ancora in allenamento, i nostri punteggi di accuratezza di Jaccard sono stati più alti di qualsiasi cosa abbia visto sul campo”, ha detto Franks a 3DPrint.com. “Ci piacerebbe utilizzare questa innovativa tecnica ASAR per aiutare a rendere il processo del MIT più veloce, più facile e più scalabile.”
L’avvio aveva già avuto successo nel segmentare più tipi di organi tra i vari set di dati della scansione CT, e ora ha ampliato le sue capacità alle scansioni MRI, nonché a un nuovo organo – il cervello.

L’IA di Aether ha anche un nuovo asso nella manica con segmentazione multi-classe ed è stata in grado di segmentare una risonanza magnetica cerebrale umana in otto classi separate: background, sostanza grigia corticale, gangli della base, sostanza bianca, liquido cerebrospinale, ventricoli, cervelletto e il tronco cerebrale.

“Chiunque, con zero corsi di formazione, può ora convertire immagini mediche non segmentate crude in stampe multi-utensile estremamente complesse con pochi semplici clic”, ci ha detto Franks.
Aether crede che le capacità di ASAR siano molto più avanti rispetto ad altri software attualmente sul mercato, quindi sarebbe logico dal punto di vista commerciale caricare un prezzo premium per la tecnologia. Ma l’avvio è più focalizzato sullo sviluppo di un’ampia base di clienti, e ha preso la decisione di “dare la priorità all’accesso a prezzi accessibili”. Quindi l’IA Aether sarà disponibile a un costo molto inferiore rispetto al software con cui è in competizione e quando è combinato con l’avanzato Aether 1 3D bioprinter e la linea avanzata di bioink di Aether , gli utenti avranno il primo sistema di stampa 3D per organi integrati al mondo.

L’obiettivo finale del bioprinting 3D è creare organi sostitutivi e l’IA Aether è un grande passo nella giusta direzione. Fornisce un’importante innovazione nell’imaging medico, in quanto il processo consente di analizzare e modificare tipi di organi e tessuti selezionati per la segmentazione in ambienti 2D e 3D, senza essere distratti dall’anatomia circostante.

Trasformando rapidamente e facilmente le immagini mediche crude in file 3D stampabili segmentati, presto i medici saranno in grado di utilizzare le immagini TC e MRI del paziente con di Aether 1 per creare repliche di organi stampabili in 3D ai fini di dispositivi medici personalizzati, formazione chirurgica e, si spera. un giorno, organi impiantabili.

“È assolutamente incredibile vedere massicce scoperte mediche come queste che accadono così in fretta”, ci ha detto Franks. “Se credi nella crescita esponenziale della tecnologia come fa  Aether puoi immaginare le miracolose tecnologie in arrivo che sono proprio dietro l’angolo”.

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