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Angiographie cérébrale avec IA

Annette Birkhold | Inventeurs de l'année de Siemens | Nouveau venu

Une malformation artérioveineuse (MVA) est une maladie vasculaire des artères et des veines irrégulièrement connectées, qui perturbe le flux sanguin et la circulation de l'oxygène. Dans la zone touchée du corps, les artères et les veines ne se ramifient pas en capillaires fins comme chez les personnes en bonne santé ; au lieu de cela, elles se développent ensemble dans un enchevêtrement vasculaire complexe. Les AVM peuvent se produire dans tout le corps, mais ils sont particulièrement difficiles sur le plan médical dans le cerveau. « Une telle malformation dans le cerveau peut être la cause de divers déficits neurologiques ou même d'une hémorragie cérébrale. Cependant, à quel point c'est dangereux dans des cas individuels et comment il est mieux traité dépend de l'anatomie exacte de l'enchevêtrement vasculaire. Parfois, un traitement médicamenteux est possible, mais parfois une intervention chirurgicale est nécessaire : par exemple, lorsque l'enchevêtrement fait monter la pression artérielle si haut localement que les vaisseaux peuvent se rompre », explique Annette Birkhold, inventrice de l'année 2024 dans la catégorie des nouveaux arrivants. « Mon invention soutient les patients qui traitent les médecins avec des images 3D et 4D détaillées des artères et des veines. Il peut également être utilisé dans le diagnostic et la planification de traitement pour les patients atteints de MVA et pour d'autres maladies vasculaires. »

Rejeter un coup d'œil dans le cerveau

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Les vaisseaux sanguins peuvent être examinés par angiographie. Dans une angiographie du cerveau, un cathéter est d'abord inséré dans l'artère inguinale, puis sous radiographie est poussé jusqu'aux vaisseaux du cou. Un agent de contraste (ou colorant) est ensuite injecté dans la circulation sanguine, remplissant les vaisseaux et rendant les vaisseaux visibles aux rayons X. En utilisant une procédure d'imagerie similaire à la tomodensitométrie, mais à l'aide d'un système d'angiographie, une image tridimensionnelle détaillée des vaisseaux sanguins remplis de contraste est créée.

« L'anatomie d'un AVM peut être très complexe. Il ne peut souvent être visualisé dans son intégralité que si l'agent de contraste est injecté à différents points l'un après l'autre. Et cela n'est possible qu'avec plusieurs angiographies », explique Annette. Ma méthode est utilisée pour synchroniser les données d'image de plusieurs angiographies et les fusionner en un seul modèle. Cela crée une représentation 3D détaillée et complète de tous les vaisseaux sanguins impliqués dans l'AVM et une vidéo 4D qui montre comment l'agent de contraste se déplace dans les vaisseaux au fil du temps.

Soutien thérapeutique

Ces images 4D peuvent soutenir les médecins traitants tout au long du processus de planification et de mise en œuvre du traitement. Lors de la planification, il est particulièrement important pour eux de comprendre ce qui se passe au centre de l'AVM, le nidus. « L'image 4D permet de se concentrer sur la plage de temps lorsque le produit de contraste traverse le nidus et de bloquer tout ce qui se passe avant ou après », explique Annette. « Cela indique clairement quelles artères se trouvent devant le nidus et quelles veines se trouvent derrière lui. »

Si une thérapie endovasculaire est nécessaire — une procédure mini-invasive qui implique la fermeture des vaisseaux du nidus — l'image 4D aide à déterminer à l'avance la route à travers les vaisseaux jusqu'au nidus. Pendant la procédure, lorsque le cathéter est à nouveau poussé vers la région cible et surveillé à l'aide d'une imagerie radiographique 2D continue, l'image 4D peut également être affichée et fournir au chirurgien des conseils supplémentaires.

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

Estimation de la pression artérielle locale avec simulation

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

« Ce modèle détaillé de l'AVM, un jumeau numérique, offre également la possibilité de fournir plus de soutien en utilisant des méthodes mathématiques. « Nous travaillons sur des modèles qui utilisent l'intelligence artificielle et la simulation de débit pour estimer la pression artérielle dans les vaisseaux », explique Annette. Nous serons en mesure de fournir encore plus d'informations à l'avenir sur les endroits où des ruptures vasculaires dangereuses peuvent se produire dans un AVM.