Skip to main content
Αυτή η σελίδα εμφανίζεται με χρήση αυτόματης μετάφρασης. Προβολή στα Αγγλικά;

Αγγειογραφία εγκεφάλου με AI

Annette Birkhold | Οι εφευρέτες της χρονιάς της Siemens | Νεοφερμένος

Μια αρτηριοφλεβική δυσπλασία (AVM) είναι μια αγγειακή ασθένεια ακανόνιστα συνδεδεμένων αρτηριών και φλεβών, η οποία διαταράσσει τη ροή του αίματος και την κυκλοφορία οξυγόνου. Στην πληγείσα περιοχή του σώματος, οι αρτηρίες και οι φλέβες δεν διακλαδίζονται σε λεπτά τριχοειδή όπως συμβαίνει σε υγιείς ανθρώπους. Αντίθετα, αναπτύσσονται μαζί σε ένα πολύπλοκο αγγειακό μπερδέμα. Τα AVM μπορούν να εμφανιστούν σε όλο το σώμα, αλλά είναι ιδιαίτερα ιατρικά προκλητικά στον εγκέφαλο. «Μια τέτοια δυσπλασία στον εγκέφαλο μπορεί να είναι η αιτία διαφόρων νευρολογικών ελλειμμάτων ή ακόμα και εγκεφαλικής αιμορραγίας. Το πόσο επικίνδυνο είναι σε μεμονωμένες περιπτώσεις και πώς αντιμετωπίζεται καλύτερα, ωστόσο, εξαρτάται από την ακριβή ανατομία του αγγειακού μπερδέματος. Μερικές φορές η φαρμακευτική θεραπεία είναι δυνατή, αλλά μερικές φορές είναι απαραίτητη η χειρουργική επέμβαση: για παράδειγμα, όταν το ταγγέλοπροκαλεί την αρτηριακή πίεση να αυξηθεί τόσο ψηλά τοπικά ώστε τα αγγεία να μπορούν να σπάσουν», εξηγεί η Annette Birkhold, εφευρέτης του έτους 2024 στην κατηγορία Newcomer. «Η εφεύρεσή μου υποστηρίζει τη θεραπεία ασθενών από τους γιατρούς με λεπτομερείς τρισδιάστατες και 4D εικόνες αρτηριών και φλεβών. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στη διάγνωση και τον προγραμματισμό θεραπείας για ασθενείς με AVM και για άλλες αγγειακές παθήσεις.»

Κοιτάξτε στον εγκέφαλο

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

Τα αιμοφόρα αγγεία μπορούν να εξεταστούν μέσω αγγειογραφίας. Σε μια αγγειογραφία του εγκεφάλου, ένας καθετήρας εισάγεται πρώτα στη βουβωνική αρτηρία και στη συνέχεια με απεικόνιση ακτίνων Χ ωθείται μέχρι τα αγγεία του λαιμού. Στη συνέχεια, ένας παράγοντας αντίθεσης (ή βαφή) εγχέεται στην κυκλοφορία του αίματος, γεμίζοντας τα αγγεία και καθιστώντας τα αγγεία ορατά κάτω από ακτίνες Χ. Χρησιμοποιώντας μια διαδικασία απεικόνισης παρόμοια με την αξονική τομογραφία αλλά χρησιμοποιώντας ένα σύστημα αγγειογραφίας, δημιουργείται μια λεπτομερής τρισδιάστατη εικόνα των αιμοφόρων αγγείων γεμάτων με αντίθεση.

«Η ανατομία ενός AVM μπορεί να είναι πολύ περίπλοκη. Συχνά μπορεί να απεικονιστεί στο σύνολό του μόνο εάν ο παράγοντας αντίθεσης εγχέεται σε διαφορετικά σημεία το ένα μετά το άλλο. Και αυτό είναι δυνατό μόνο με αρκετές αγγειογραφίες», εξηγεί η Annette. «Η μέθοδος μου χρησιμοποιείται για τον συγχρονισμό των δεδομένων εικόνας από διάφορες αγγειογραφίες και τη συγχώνευσή τους σε ένα μοντέλο.» Αυτό δημιουργεί μια λεπτομερή και ολοκληρωμένη τρισδιάστατη αναπαράσταση όλων των αιμοφόρων αγγείων που εμπλέκονται στο AVM και ένα βίντεο 4D που δείχνει πώς ο παράγοντας αντίθεσης κινείται μέσα από τα αγγεία με την πάροδο του χρόνου.

Υποστήριξη θεραπείας

Αυτές οι εικόνες 4D μπορούν να υποστηρίξουν τους θεράποντες ιατρούς σε όλη τη διαδικασία σχεδιασμού και εφαρμογής της θεραπείας. Κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, είναι ιδιαίτερα σημαντικό για αυτούς να καταλάβουν τι συμβαίνει στο κέντρο του AVM, το nidus. «Η εικόνα 4D καθιστά δυνατή την εστίαση στο χρονικό εύρος όταν το μέσο αντίθεσης διέρχεται από το nidus και αποκλείει όλα όσα συμβαίνουν πριν ή μετά», λέει η Annette. «Αυτό καθιστά σαφές ποιες αρτηρίες βρίσκονται μπροστά από τον νίδο και ποιες φλέβες βρίσκονται πίσω από αυτό».

Εάν απαιτείται ενδοαγγειακή θεραπεία - μια ελάχιστα επεμβατική διαδικασία που περιλαμβάνει το κλείσιμο των αγγείων του νίδου - η εικόνα 4D βοηθά στον προσδιορισμό της διαδρομής μέσω των αγγείων προς τον νίδο εκ των προτέρων. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, όταν ο καθετήρας ωθείται ξανά στην περιοχή στόχου και παρακολουθείται χρησιμοποιώντας συνεχή απεικόνιση ακτίνων Χ 2D, η εικόνα 4D μπορεί επίσης να εμφανιστεί και να παρέχει στον χειρουργό πρόσθετη καθοδήγηση.

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

Εκτίμηση τοπικής αρτηριακής πίεσης με προσομοίωση

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

«Αυτό το λεπτομερές μοντέλο του AVM, ενός digital twin, προσφέρει επίσης την ευκαιρία να παρέχουμε περισσότερη υποστήριξη χρησιμοποιώντας μαθηματικές μεθόδους. «Εργαζόμαστε σε μοντέλα που χρησιμοποιούν τεχνητή νοημοσύνη και προσομοίωση ροής για να εκτιμήσουν την αρτηριακή πίεση στα αγγεία», λέει η Annette. «Θα είμαστε σε θέση να παρέχουμε ακόμη περισσότερες πληροφορίες στο μέλλον σχετικά με το πού μπορεί να εμφανιστούν επικίνδυνες αγγειακές ρήξεις σε ένα AVM.»