Das KI-Unternehmen Xijia Medical hat eine Angel-Runde-Finanzierung im Wert von mehreren Millionen Yuan erhalten und entwickelt die chinesische Version der Stanford-Therapie zur Depressionstherapie | Exklusiv von 36Kr

36Kr hat erfahren, dass das auf Gehirnwissenschaft und Künstliche Intelligenz spezialisierte Unternehmen NuraNavX kürzlich eine Angel-Runde von mehreren Millionen Yuan abgeschlossen hat, die von K2 Venture Partners investiert wurde. Die Mittel aus dieser Finanzierungsrunde werden hauptsächlich für die Marktforschung und die weitere Entwicklung von Produkten im Bereich der künstlichen Gehirnverbindungsanalyse eingesetzt. Das Unternehmen plant, Mitte dieses Jahres eine neue Finanzierungsrunde zu starten.

Die Gehirnverbindungsanalyse untersucht das Gehirn, indem es die Verbindungen und Netzwerke zwischen den Gehirnneuronen analysiert. Das auf der Gehirnverbindungsanalyse basierende individuelle Gehirnnetzwerkmodell von NuraNavX kann einfach als die Erstellung eines Gehirn-GPS verstanden werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Gehirn-Bildgebungstechniken zeigt es auf, wie verschiedene Gehirnregionen miteinander verbunden sind und ein Gehirnnetzwerk bilden, um so die Funktionen und Arbeitsweisen der verschiedenen Gehirnregionen zu verstehen. Dies ist von entscheidender Bedeutung für das Verständnis der Entstehungsmechanismen komplexer Gehirnerkrankungen. Auf dieser Grundlage hat das Unternehmen in China bereits über 1.000 Patienten behandelt.

"Einige Krankheiten wie Depression, Autismus und schwere Schlaflosigkeit sind nicht auf organische Veränderungen in den Gehirnregionen zurückzuführen, sondern auf abnormale Verbindungen zwischen den Gehirnfunktionsbereichen", erklärt Yuan Quan, der Finanzchef von NuraNavX.

Auf der Grundlage von MRT-Daten teilt NuraNavX das Gehirn jedes Patienten in 379 einzigartige Gehirnregionen auf und hat durch die Untersuchung der Nervenfasern, die diese Regionen verbinden, über 20 wichtige Gehirnfunktionsnetzwerke identifiziert. "Durch unser eigenes SCA (Structural Connectivity Atlas) können wir für jeden Patienten ein individuelles Gehirnnetzwerkmodell erstellen, das dann für den Schutz von Gehirnfunktionsbereichen bei neurochirurgischen Operationen sowie für die Lokalisierung von Therapiezielepunkten und die präzise Behandlung von Krankheiten des Zentralnervensystems wie Depression und Angststörungen eingesetzt werden kann."

Nervenfasern können als die "Verbindungsleitungen" im Gehirn zwischen verschiedenen Gehirnregionen verstanden werden. Die SCA-Technologie nutzt maschinelles Lernen, um die strukturellen Merkmale der Nervenfasern zu extrahieren und lernt und validiert diese anhand von Daten gesunder und kranker Probanden. Am Ende entsteht ein Gehirnnetzwerkmodell mit guter Generalisierbarkeit und hoher Genauigkeit. Aufgrund der Unterschiede in der Gehirngröße jeder Person und sogar der Verschiebung von Gehirnregionen, die durch Gehirnerkrankungen verursacht wird, gibt es in der Klinik "tausend verschiedene Gehirne bei tausend Patienten". Die SCA-Technologie ermöglicht die Wiederherstellung der individuellen Gehirnmerkmale jedes Patienten und die Erstellung eines individuellen Gehirnnetzwerkmodells für die Planung neurochirurgischer Operationen.

In der neurochirurgischen Operationssituation stellt sich für Chirurgen die Herausforderung, Tumore und andere Läsionen so gründlich wie möglich zu entfernen, ohne dabei die wichtigen Gehirnfunktionsbereiche des Patienten zu schädigen und seine normale Lebensqualität nach der Operation nicht zu beeinträchtigen. Der gesamte Prozess erfordert höchste Präzision. Die Nura Surgical-Software von NuraNavX zeigt automatisch das Gehirnnetzwerk des Patienten und die umliegenden Nervenfasern an, identifiziert die spezifischen Funktionsnetzwerke, zu denen die Nervenfasern gehören, hilft den Chirurgen bei der Bewertung der Wichtigkeit der Nervenfasern und unterstützt sie bei der Planung des Operationswegs.

Noch wichtiger ist, dass NuraNavX auf der Grundlage der Gehirnverbindungsanalyse nicht nur die traditionellen Funktionsnetzwerke wie Bewegung und Sprache präzise kartiert, sondern auch mehrere nicht traditionelle hochwertige Funktionsnetzwerke identifiziert hat. Diese Netzwerke sind für die höheren kognitiven Funktionen des Gehirns wie Gedächtnis, Analysefähigkeit und Emotionen verantwortlich. Dadurch kann es neurochirurgischen Ärzten helfen, Gehirntumore und Funktionsnetzwerke besser zu verstehen und den Operationszugang zu optimieren, um die Funktionsnetzwerke und höheren kognitiven Funktionen der Patienten zu schützen.

Im Dezember 2023 hat NuraNavX in China das erste Zulassungszeugnis für medizinische Geräte der zweiten Klasse erhalten, und seine Produkte für die Planung neurochirurgischer Operationen sind bereits in mehreren ersten Rangkliniken in China eingeführt worden. "Im Ausland ist die Nura Surgical-Software bereits in die Neurochirurgieabteilungen von 120 Krankenhäusern eingeführt und hat insgesamt in über 10.000 neurochirurgischen Operationen Anwendung gefunden", erklärt Yuan Quan. Das auf Daten und Algorithmen basierende künstliche Gehirnnetzwerkmodell sammelt während der Anwendung reale Daten wie Fälle und Operationspläne, die wiederum das künstliche Intelligenzmodell verbessern und die Softwareiteration ermöglichen, was zu einem Datenschleifen-Effekt führt.

Die Logik der Zielpunktlokalisierung von NuraNavX

Neben der Anwendung in der Neurochirurgie zeigt das System der künstlichen Gehirnverbindungsanalyse auch beachtliches Potenzial in der neuroregulativen Therapie von funktionellen Gehirnerkrankungen.

Seit der Entwicklung der modernen Medizin versucht man, Krankheiten wie Depression, Angststörungen, Autismus und Schizophrenie zu bekämpfen, aber es gibt immer noch viele klinische Probleme bei diesen Krankheiten. Erstens fehlt es an Objektivität bei der Diagnose, die auf Skalenbewertungen und ärztlicher Erfahrung beruht. Zweitens haben Medikamente bei der Behandlung gewisse Nebenwirkungen und fehlt es an Individualität. Patienten müssen oft mehrere Medikamente ausprobieren, um ein geeignetes Behandlungsschema zu finden. Daher besteht in der Klinik ein dringender Bedarf an medizinischen Produkten, die diese Krankheiten objektiv diagnostizieren und präzise behandeln können.

Zur Bekämpfung der Depression hat die Stanford University die "Stanford-Therapie" für die präzise transkranielle Magnetstimulation (TMS) entwickelt. Einfach ausgedrückt: Durch die Analyse von funktionellen Magnetresonanztomographie-Daten werden die Schlüsselgehirnregionen des Patienten identifiziert, die individuellen Zielpunkte lokalisiert und eine TMS-Stimulation mit einer bestimmten Stärke und Frequenz durchgeführt, um so die depressiven Symptome des Patienten zu lindern.

Die transkranielle Magnetstimulation (TMS) ist ein etabliertes Behandlungsverfahren, das sowohl in China als auch im Ausland zur Behandlung von Depression zugelassen ist. Der Vorteil der herkömmlichen TMS liegt in ihrer Sicherheit und Nichtinvasivität, während der Nachteil darin besteht, dass es fehlt an Zielpunkten für eine präzise Behandlung und die klinische Effektivität relativ niedrig ist. Die Stanford-Therapie schlägt ein präzises, hochdosiertes und beschleunigtes TMS-Behandlungsschema auf der Grundlage der fMRI-Navigation vor, bei dem der Bereich mit der stärksten negativen Korrelation zwischen der linken dorsolateralen Präfrontalkortex (DLPFC) und der subgenualen anterioren Cingularkortex (sgACC) als Zielpunkt gewählt wird. Es wird eine tägliche TMS-Behandlung mit 10 Sitzungen à 1.800 Pulsen über einen Zeitraum von 5 Tagen durchgeführt. In doppelblinden Studien wurde eine Effektivität von 79 % bei therapieresistenten Patienten erreicht, und das Verfahren ist inzwischen in die US-amerikanische Krankenversicherung aufgenommen worden.

"Die Stanford-Therapie hat sich bei therapieresistenten Depressionen als klinisch wirksam erwiesen", erklärt Yuan Quan. Allerdings ist es nur ein Behandlungsschema speziell für Depression und kein ausgereiftes Softwaretool zur Identifizierung individueller Zielpunkte für Patienten, was seine klinische Anwendung einschränkt. Derzeit haben einige chinesische Krankenhäuser ähnliche Therapien eingeführt, die jedoch hauptsächlich für die Forschung eingesetzt werden. Die Berechnung der Zielpunkte durch viele Softwareprogramme dauert mehrere Tage, was die breite klinische Anwendung einschränkt. Die künstliche Gehirnnetzwerkmodell-Software von NuraNavX benötigt hingegen nur 1 bis 1,5 Stunden, um ein individuelles Behandlungszielpunkt-Schema für Patienten zu berechnen.

Darüber hinaus kann die Software auf der Grundlage von Gehirnforschung sowie angesammelten Daten und Fällen auch bei der Berechnung von Zielpunkten für andere Krankheiten wie Angststörungen, Schlafstörungen, Schizophrenie, Autismus, Tic-Störungen, Alzheimer und Schlaganfallrehabilitation eingesetzt werden. Mit denselben zugrunde liegenden Technologien und der künstlichen Intelligenzplattform können wir die präzisen Zielpunkte für die oben genannten Krankheiten berechnen und den Ärzten die Strategie und Logik der Zielpunktberechnung präsentieren, um sie bei der Entwicklung von Behandlungsschemas zu unterstützen."

Die TMS als etabliertes und nichtinvasives Stimulationsbehandlungsverfahren existiert schon seit langem. Um eine gute Wirkung zu erzielen, muss jedoch zunächst der stimulierte Gehirnzielbereich genau sein, und zweitens müssen die Stimulationshäufigkeit und -stärke angemessen sein. Andernfalls kann die Behandlung unwirksam oder sogar negative Auswirkungen haben.

Zurzeit kooperiert NuraNavX mit ersten Rangkliniken wie dem Peking Anding Hospital und führt größere klinische Studien zur unterstützenden Diagnose und Behandlung von schwerwiegenden psychischen Krankheiten durch, um weitere prospektive Forschungen zu unterstützen.

"In Bezug auf die Kommerzialisierung haben wir in Shenzhen und Shanghai eigene Neuroregulation-Kliniken eröffnet, um Patienten mit Depression, Angststörungen, Schlaflosigkeit, Autismus und Hyperaktivität bei Kindern, Schizophrenie und Schlaganfallrehabilitation zu behandeln", erklärt Yuan Quan. Neben medizinischen Produkten und Dienstleistungen unterstützt die künstliche Gehirnverbindungsanalyse-Software von NuraNavX auch Wissenschaftler bei der Gehirnforschung und bietet Verbrauchern ein Brain-Health-Bewertungsbericht, um potenzielle Anomalien und Risiken frühzeitig aufzudecken und Patienten zu helfen, Krankheiten vorzubeugen.

Laut Daten der Weltgesundheitsorganisation sind weltweit über eine Milliarde Menschen von Krankheiten des Nervensystems betroffen. Mit der fortschreitenden Bevölkerungsalterung und der Veränderung des Lebensstils steigt die Prävalenz von Krankheiten des Nervensystems stetig. Mit der integrierten Entwicklung von Gehirnforschung und Künstlicher Intelligenz versuchen einige innovative Unternehmen, die Engpässe zu überwinden und Patienten sicherere und wirksamere Behandlungsmethoden anzubieten.

（Text | Hai Ruojing）