Skip to main content

Мозъчна ангиография с ИИ

Анет Бъркхолд | Изобретатели на годината на Siemens | Новодошлите

Артериовенозната малформация (AVM) е съдово заболяване на неправилно свързани артерии и вени, което нарушава притока на кръв и циркулацията на кислорода. В засегнатата област на тялото артериите и вените не се разклоняват във фини капиляри, както при здрави хора; вместо това те растат заедно в сложна съдова плетеница. AVM могат да се появят в цялото тяло, но те са особено сериозни за медицината в мозъка. „Такава малформация в мозъка може да бъде причина за различни неврологични дефицити или дори мозъчен кръвоизлив. Колко опасно е в отделни случаи и как се лекува най-добре обаче зависи от точната анатомия на съдовата плетеница. Понякога е възможна лекарствена терапия, но понякога е необходима операция: например, когато възелът води до толкова високо локално кръвно налягане, че съдовете могат да се разкъсат“, обяснява Анет Бъркхолд, изобретател на годината 2024 в категорията Новодошли. „Моето изобретение подкрепя лекуването на пациенти от лекарите с подробни 3D и 4D изображения на артерии и вени. Може да се използва и при диагностицирането и планирането на лечението на пациенти с AVM, както и при други съдови заболявания.

Поглед в мозъка

Жена с къса коса в бяла риза и черно яке се усмихва нежно на фона на бяла стена, гледайки наляво.

Кръвоносните съдове могат да бъдат изследвани чрез ангиография. При ангиография на мозъка първо се вкарва катетър в ингвиналната артерия и след това под рентгеново изображение се изтласква до съдовете в шията. След това контрастно вещество (или багрило) се инжектира в кръвния поток, като запълват съдовете и ги правят видими под рентгенови лъчи. С помощта на образна диагностика, подобна на КТ, но с помощта на ангиографска система, се създава подробно триизмерно изображение на изпълнените с контраст кръвоносни съдове.

„Анатомията на AVM може да бъде много сложна. Често може да се визуализира изцяло, само ако контрастното вещество се инжектира в различни точки една след друга. И това е възможно само с няколко ангиографии“, обяснява Анет. „Моят метод се използва за синхронизиране на данните от изображението от няколко ангиографии и обединяването им в един модел“. Това създава подробно и изчерпателно 3D представяне на всички кръвоносни съдове, участващи в AVM, и 4D видео, което показва как контрастното вещество се движи през съдовете с течение на времето.

Подкрепа на терапията

Тези 4D изображения могат да подкрепят лекуващите лекари през целия процес на планиране и провеждане на лечението. По време на планирането е особено важно за тях да разберат какво се случва в центъра на AVM, т.нар. „нидус“. „4D изображението дава възможност да се фокусира върху времевия диапазон, когато контрастната среда преминава през нидуса и да блокира всичко, което се случва преди или след това“, казва Анет. „Така става ясно кои артерии са пред нидуса и кои вени са зад него“.

Ако е необходима ендоваскуларна терапия - минимално инвазивна процедура, която включва затваряне на съдовете на нидуса - 4D изображението помага предварително да се определи пътя през съдовете до нидуса. По време на процедурата, когато катетърът отново се придвижва към целевата област и се проследява с помощта на непрекъснато 2D рентгеново изображение, 4D изображението също може да бъде визуализирано и да осигури допълнително насочване на хирурга.

Екранна снимка на визуализация на данни с цветни лентови графики и кръгови диаграми на тъмен фон

Оценка на локалното кръвно налягане със симулация

Жена с къса коса стои пред бяла стена, облечена в черна рокля и гледа наляво.

„Този подробен модел на AVM, дигитален близнак, също предлага възможност за предоставяне на повече подкрепа с помощта на математически методи. „Работим върху модели, които използват изкуствен интелект и симулация на потока за оценка на кръвното налягане в съдовете“, казва Анет. „Ще можем да предоставим още повече информация в бъдеще за това къде могат да възникнат опасни съдови разкъсвания при AVM“.