Skip to main content
Denne side vises ved hjælp af automatiseret oversættelse. Vil du have den vist på engelsk i stedet?

Hjerneangiografi med AI

Annette Birkhold | Årets opfindere fra Siemens | Nybegynder

En arteriovenøs misdannelse (AVM) er en vaskulær sygdom i uregelmæssigt forbundne arterier og vener, som forstyrrer blodgennemstrømningen og iltcirkulationen. I det berørte område af kroppen forgrener arterierne og venerne sig ikke til fine kapillærer, som de gør hos raske mennesker; i stedet vokser de sammen i et komplekst vaskulært virvar. AVM'er kan forekomme i hele kroppen, men de er især medicinsk udfordrende i hjernen. “ En sådan misdannelse i hjernen kan være årsagen til forskellige neurologiske underskud eller endda en hjerneblødning. Hvor farligt det er i individuelle tilfælde, og hvordan det bedst behandles, afhænger dog af den nøjagtige anatomi af det vaskulære virvar. Nogle gange er lægemiddelterapi mulig, men nogle gange er kirurgi nødvendig: for eksempel når tangenfår blodtrykket til at stige så højt lokalt, at kar kan briste,“ forklarer Annette Birkhold, Årets opfinder 2024 i kategorien Nykommer. „Min opfindelse understøtter lægernes behandling af patienter med detaljerede 3D- og 4D-billeder af arterier og vener. Det kan også bruges i diagnose og behandlingsplanlægning for AVM-patienter og til andre vaskulære sygdomme.“

Kig ind i hjernen

Woman with short hair in white shirt and black jacket smiling softly against white wall, gazing left.

Blodkar kan undersøges ved hjælp af angiografi. I en angiografi af hjernen indsættes et kateter først i inguinalarterien og skubbes derefter under røntgenbilleddannelse op til karrene i nakken. Et kontrastmiddel (eller farvestof) injiceres derefter i blodbanen, fylder karrene og gør karrene synlige under røntgenstråler. Ved hjælp af en billeddannelsesprocedure svarende til CT, men ved hjælp af et angiografisystem, oprettes et detaljeret tredimensionelt billede af de kontrastfyldte blodkar.

“ Anatomien af en AVM kan være meget kompleks. Det kan ofte kun visualiseres i sin helhed, hvis kontrastmidlet injiceres på forskellige punkter efter hinanden. Og det er kun muligt med flere angiografier,“ forklarer Annette. „Min metode bruges til at synkronisere billeddataene fra flere angiografier og fusionere dem til en model.“ Dette skaber en detaljeret og omfattende 3D-repræsentation af alle de blodkar, der er involveret i AVM, og en 4D-video, der viser, hvordan kontrastmidlet bevæger sig gennem karrene over tid.

Terapistøtte

Disse 4D-billeder kan understøtte de behandlende læger gennem hele behandlingsplanlægnings- og implementeringsprocessen. Under planlægningen er det især vigtigt for dem at forstå, hvad der sker i centrum af AVM, nidus. „4D-billedet gør det muligt at fokusere på det tidsinterval, hvor kontrastmediet passerer gennem nidus og blokere alt, hvad der sker før eller efter,“ siger Annette. „Dette gør det klart, hvilke arterier der er foran nidus, og hvilke vener der er bag det.“

Hvis endovaskulær terapi er nødvendig - en minimalt invasiv procedure, der involverer lukning af niduskarrene - hjælper 4D-billedet med at bestemme ruten gennem karrene til nidus på forhånd. Under proceduren, når kateteret igen skubbes til målområdet og overvåges ved hjælp af kontinuerlig 2D-røntgenbilleddannelse, kan 4D-billedet også vises og give kirurgen yderligere vejledning.

Screenshot of data visualization with colorful bar graphs and pie charts on a dark background

Estimering af lokalt blodtryk med simulering

A woman with short hair is standing in front of a white wall, wearing a black dress and looking to the left.

„Denne detaljerede model af AVM, en digital tvilling, giver også mulighed for at yde mere support ved hjælp af matematiske metoder. „Vi arbejder på modeller, der bruger kunstig intelligens og flowsimulering til at estimere blodtrykket i karrene,“ siger Annette. „Vi vil være i stand til at give endnu mere information i fremtiden om, hvor farlige vaskulære brud kan forekomme i en AVM.“