Skip to main content

AI-alapú agyi angiográfia

Annette Birkhold | Az év Siemens feltalálói | Újonc

Az arteriovenózus malformáció (AVM) az artériák és vénák rendellenes összekapcsolódásával járó érbetegség, amely megzavarja a véráramlást és az oxigénkeringést. Az érintett testtájékon az artériák és a vénák nem ágaznak szét finom hajszálerekre, mint az egészséges embereknél; ehelyett összenőnek egy összetett érfonatba. AVM az egész testben előfordulhat, de az agyban különösen nagy orvosi kihívást jelent. „Az agyban kialakuló ilyen rendellenesség különféle neurológiai károsodások vagy akár agyvérzés oka is lehet. Az azonban, hogy egy-egy esetben mennyire veszélyes, és hogyan kezelhető a legjobban, az érfonat pontos anatómiájától függ. Néha lehetséges a gyógyszeres kezelés, de néha műtétre van szükség: például amikor az érfonat helyileg annyira megemeli a vérnyomást, hogy az erek megrepedhetnek” – magyarázza Annette Birkhold, a 2024-es Év Feltalálója a Newcomer kategóriában. „Találmányom részletes 3D és 4D képekkel támogatja az artériák és vénák megjelenítését az orvosok számára a betegek kezelése során. Emellett AVM-es betegek diagnosztizálásában és terápiatervezésében, valamint más érbetegségek esetében is alkalmazható.”

Betekintés az agyba

Rövid hajú nő fehér ingben és fekete zakóban, enyhe mosollyal, fehér fal előtt balra tekint.

Az erek angiográfiával vizsgálhatók. Az agyi angiográfia során először katétert vezetnek be a lágyéki artériába, majd röntgenképi megfigyelés mellett felnyomják a nyaki erekig. Ezután kontrasztanyagot (vagy festékanyagot) fecskendeznek a véráramba, amely kitölti az ereket, és láthatóvá teszi őket röntgensugárzás alatt. A CT-hez hasonló képalkotó eljárással, de angiográfiás rendszerrel részletes háromdimenziós kép készül a kontrasztanyaggal feltöltött erekről.

„Az AVM anatómiája nagyon összetett lehet. Gyakran csak akkor jeleníthető meg teljes egészében, ha a kontrasztanyagot egymás után több különböző ponton fecskendezik be. Ez pedig csak több angiográfiával lehetséges” – magyarázza Annette. „Az általam kifejlesztett módszer több angiográfia képadatainak szinkronizálására és egyetlen modellbe történő egyesítésére szolgál.” Ennek eredményeként létrejön az AVM-ben érintett összes ér részletes és átfogó 3D ábrázolása, valamint egy 4D videó, amely megmutatja, hogyan halad át az idő folyamán a kontrasztanyag az ereken.

Terápiás támogatás

Ezek a 4D képek a teljes kezeléstervezési és végrehajtási folyamat során támogathatják a kezelőorvosokat. A tervezés során különösen fontos, hogy megértsék, mi történik az AVM központjában, a nidusban. „A 4D kép lehetővé teszi, hogy arra az időintervallumra összpontosítsunk, amikor a kontrasztanyag áthalad a niduson, és kizárjunk minden mást, ami előtte vagy utána történik” – mondja Annette. „Így egyértelművé válik, mely artériák helyezkednek el a nidus előtt, és mely vénák utána.”

Ha endovaszkuláris terápiára van szükség – egy minimálisan invazív eljárásra, amely a nidus ereinek lezárását jelenti –, a 4D kép segít előre meghatározni az ereken keresztül a nidushoz vezető útvonalat. Az eljárás során, amikor a katétert ismét a célterületre vezetik, és folyamatos 2D röntgenképalkotással követik, a 4D kép is megjeleníthető, és további tájékozódási segítséget nyújthat a sebésznek.

Sötét háttéren látható adatvizualizáció képernyőképe színes oszlop- és kördiagramokkal

A helyi vérnyomás becslése szimulációval

Egy rövid hajú nő fehér fal előtt áll, fekete ruhát visel, és balra néz.

„Az AVM ezen részletes modellje, egy digitális iker, arra is lehetőséget kínál, hogy matematikai módszerekkel további támogatást nyújtsunk. Olyan modelleken dolgozunk, amelyek mesterséges intelligenciát és áramlásszimulációt használnak az erekben uralkodó vérnyomás becslésére” – mondja Annette. „A jövőben még több információt tudunk majd nyújtani arról, hogy egy AVM-ben hol fordulhatnak elő veszélyes érrepedések.”