Skip to main content
Deze pagina wordt weergegeven met behulp van automatische vertaling. In plaats daarvan in het Engels bekijken?

Hersenangiografie met AI

Annette Birkhold | Siemens-uitvinders van het jaar | Nieuwkomer

Een arterioveneuze malformatie (AVM) is een vaatziekte van onregelmatig verbonden slagaders en aders, die de doorbloeding en zuurstofcirculatie verstoort. In het getroffen deel van het lichaam vertakken de slagaders en aders zich niet in fijne haarvaten zoals bij gezonde mensen; in plaats daarvan groeien ze samen in een complexe vasculaire wirwar. AVM's kunnen in het hele lichaam voorkomen, maar ze zijn vooral medisch uitdagend in de hersenen. „Zo'n misvorming in de hersenen kan de oorzaak zijn van verschillende neurologische stoornissen of zelfs een hersenbloeding. Hoe gevaarlijk het in individuele gevallen is en hoe het het best behandeld kan worden, hangt echter af van de exacte anatomie van de vaatknoop. Soms is medicamenteuze behandeling mogelijk, maar soms is een operatie noodzakelijk: bijvoorbeeld wanneer de knoop ervoor zorgt dat de bloeddruk lokaal zo hoog stijgt dat de bloedvaten kunnen scheuren”, legt Annette Birkhold uit, uitvinder van het jaar 2024 in de categorie Newcomer. „Mijn uitvinding ondersteunt de behandeling van patiënten door artsen met gedetailleerde 3D- en 4D-beelden van slagaders en aders. Het kan ook worden gebruikt bij de diagnose en behandelplanning voor AVM-patiënten en voor andere vaatziekten.”

Een blik in de hersenen

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

Bloedvaten kunnen worden onderzocht door middel van angiografie. Bij een angiografie van de hersenen wordt eerst een katheter in de liesslagader ingebracht en vervolgens onder röntgenfoto's naar de bloedvaten in de nek geduwd. Vervolgens wordt een contrastmiddel (of kleurstof) in de bloedbaan geïnjecteerd, waardoor de bloedvaten worden gevuld en de bloedvaten zichtbaar worden onder röntgenfoto's. Met behulp van een beeldvormingsprocedure die vergelijkbaar is met CT, maar met behulp van een angiografiesysteem, wordt een gedetailleerd driedimensionaal beeld gemaakt van de met contrast gevulde bloedvaten.

„De anatomie van een AVM kan erg complex zijn. Het kan vaak alleen in zijn geheel worden gevisualiseerd als het contrastmiddel op verschillende punten na elkaar wordt geïnjecteerd. En dit is alleen mogelijk met verschillende angiografieën”, legt Annette uit. „Mijn methode wordt gebruikt om de beeldgegevens van verschillende angiografieën te synchroniseren en ze samen te voegen tot één model.” Dit zorgt voor een gedetailleerde en uitgebreide 3D-weergave van alle bloedvaten die betrokken zijn bij de AVM en een 4D-video die laat zien hoe het contrastmiddel zich in de loop van de tijd door de bloedvaten beweegt.

Therapeutische ondersteuning

Deze 4D-beelden kunnen de behandelende artsen ondersteunen tijdens het hele behandelplannings- en uitvoeringsproces. Tijdens de planning is het vooral belangrijk dat ze begrijpen wat er gebeurt in het centrum van de AVM, de nidus. „Het 4D-beeld maakt het mogelijk om scherp te stellen op het tijdbereik wanneer het contrastmiddel door de nidus gaat en alles wat er voor of na gebeurt te blokkeren”, zegt Annette. „Dit maakt duidelijk welke slagaders zich voor de nidus bevinden en welke aders erachter.”

Als endovasculaire therapie nodig is — een minimaal invasieve procedure waarbij de bloedvaten van de nidus worden gesloten — helpt het 4D-beeld om vooraf de route van de bloedvaten naar de nidus te bepalen. Tijdens de procedure, wanneer de katheter opnieuw naar het doelgebied wordt geduwd en met behulp van continue 2D-röntgenfoto's wordt gemonitord, kan het 4D-beeld ook worden weergegeven en de chirurg aanvullende begeleiding bieden.

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

Plaatselijke bloeddruk schatten met behulp van simulatie

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

„Dit gedetailleerde model van de AVM, een digital twin, biedt ook de mogelijkheid om meer ondersteuning te bieden met behulp van wiskundige methoden. „We werken aan modellen die gebruik maken van kunstmatige intelligentie en flowsimulatie om de bloeddruk in de bloedvaten te schatten”, zegt Annette. „We zullen in de toekomst nog meer informatie kunnen geven over waar gevaarlijke vaatbreuken kunnen optreden in een AVM.”