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Angiografía cerebral con IA

Annette Birkhold | Inventores del año de Siemens | Recién llegado

Una malformación arteriovenosa (MAV) es una enfermedad vascular de arterias y venas conectadas de manera irregular, que interrumpe el flujo sanguíneo y la circulación de oxígeno. En el área afectada del cuerpo, las arterias y venas no se ramifican en capilares finos como lo hacen en las personas sanas; en cambio, crecen juntas en una compleja maraña vascular. Las AVM pueden ocurrir en todo el cuerpo, pero son especialmente difíciles desde el punto de vista médico en el cerebro. “Tal malformación en el cerebro puede ser la causa de varios déficits neurológicos o incluso una hemorragia cerebral. Sin embargo, cuán peligroso es en casos individuales y cómo se trata mejor depende de la anatomía exacta de la maraña vascular. A veces, la terapia con medicamentos es posible, pero a veces la cirugía es necesaria: por ejemplo, cuando el enredo hace que la presión arterial aumente tan alto localmente que los vasos pueden rompirse”, explica Annette Birkhold, inventora del año 2024 en la categoría de recién llegado. “Mi invención apoya a los médicos que tratan a los pacientes con imágenes detalladas en 3D y 4D de arterias y venas. También se puede usar en el diagnóstico y la planificación del tratamiento para pacientes con MAV y para otras enfermedades vasculares”.

Un vistazo al cerebro

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Los vasos sanguíneos se pueden examinar por medio de angiografía. En una angiografía del cerebro, primero se inserta un catéter en la arteria inguinal y luego, bajo una radiografía, se empuja hacia los vasos del cuello. Luego se inyecta un agente de contraste (o tinte) en el torrente sanguíneo, llenando los vasos y haciendo que los vasos sean visibles bajo las radiografías. Usando un procedimiento de imágenes similar a la TC pero usando un sistema de angiografía, se crea una imagen tridimensional detallada de los vasos sanguíneos llenos de contraste.

“La anatomía de una AVM puede ser muy compleja. A menudo, solo se puede visualizar en su totalidad si el agente de contraste se inyecta en diferentes puntos uno tras otro. Y esto solo es posible con varias angiografías”, explica Annette. “Mi método se utiliza para sincronizar los datos de imagen de varias angiografías y fusionarlos en un modelo”. Esto crea una representación 3D detallada y completa de todos los vasos sanguíneos involucrados en la AVM y un video 4D que muestra cómo el agente de contraste se mueve a través de los vasos a lo largo del tiempo.

Apoyo terapéutico

Estas imágenes 4D pueden ayudar a los médicos tratantes durante todo el proceso de planificación e implementación del tratamiento. Durante la planificación, es especialmente importante para ellos entender lo que está sucediendo en el centro de la AVM, el nidus. “La imagen 4D permite enfocarse en el rango de tiempo cuando el medio de contraste pasa a través del nidus y bloquear todo lo que sucede antes o después”, dice Annette. “Esto deja en claro qué arterias están delante del nidus y qué venas están detrás de él”.

Si se necesita terapia endovascular, un procedimiento mínimamente invasivo que implica cerrar los vasos del nidus, la imagen 4D ayuda a determinar la ruta a través de los vasos hacia el nidus por adelantado. Durante el procedimiento, cuando el catéter se empuja nuevamente a la región objetivo y se monitoriza mediante imágenes continuas de rayos X 2D, la imagen 4D también se puede mostrar y proporcionar al cirujano orientación adicional.

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

Estimación de la presión arterial local con simulación

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

“Este modelo detallado del AVM, un digital twin, también ofrece la oportunidad de brindar más apoyo usando métodos matemáticos. “Estamos trabajando en modelos que utilizan inteligencia artificial y simulación de flujo para estimar la presión arterial en los vasos”, dice Annette. “Podremos proporcionar aún más información en el futuro sobre dónde pueden ocurrir roturas vasculares peligrosas en una MAV”.