Skip to main content
Denne siden vises ved hjelp av automatisk oversettelse. Vis på engelsk i stedet?

Hjerneangiografi med AI

Annette Birkhold | Årets oppfinnere fra Siemens | Nykommer

En arteriovenøs misdannelse (AVM) er en vaskulær sykdom i uregelmessig tilkoblede arterier og vener, som forstyrrer blodstrømmen og oksygensirkulasjonen. I det berørte området av kroppen forgrener arteriene og venene seg ikke ut i fine kapillærer som de gjør hos friske mennesker; i stedet vokser de sammen i en kompleks vaskulær floke. AVM kan forekomme i hele kroppen, men de er spesielt medisinsk utfordrende i hjernen. «En slik misdannelse i hjernen kan være årsaken til forskjellige nevrologiske underskudd eller til og med hjerneblødning. Hvor farlig det er i enkelttilfeller og hvordan det best behandles, avhenger imidlertid av den nøyaktige anatomien til den vaskulære floken. Noen ganger er medikamentell terapi mulig, men noen ganger er kirurgi nødvendig: for eksempel når tangenforårsaker at blodtrykket stiger så høyt lokalt at kar kan sprekke, forklarer Annette Birkhold, Årets oppfinner 2024 i kategorien Nykommer. «Oppfinnelsen min støtter legenes behandling av pasienter med detaljerte 3D- og 4D-bilder av arterier og årer. Det kan også brukes i diagnose og behandlingsplanlegging for AVM-pasienter og for andre vaskulære sykdommer.»

Kikk inn i hjernen

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

Blodkar kan undersøkes ved hjelp av angiografi. I en angiografi av hjernen settes først et kateter inn i inguinalarterien og skyves deretter under røntgenavbildning opp til karene i nakken. Et kontrastmiddel (eller fargestoff) injiseres deretter i blodet, fyller karene og gjør karene synlige under røntgenstråler. Ved å bruke en bildeprosedyre som ligner på CT, men ved hjelp av et angiografisystem, opprettes et detaljert tredimensjonalt bilde av de kontrastfylte blodkarene.

«Anatomien til en AVM kan være veldig kompleks. Det kan ofte bare visualiseres i sin helhet hvis kontrastmidlet injiseres på forskjellige punkter etter hverandre. Og dette er bare mulig med flere angiografier, forklarer Annette. «Metoden min brukes til å synkronisere bildedataene fra flere angiografier og slå dem sammen til en modell.» Dette skaper en detaljert og omfattende 3D-representasjon av alle blodkarene som er involvert i AVM og en 4D-video som viser hvordan kontrastmiddelet beveger seg gjennom karene over tid.

Terapistøtte

Disse 4D-bildene kan støtte behandlende leger gjennom hele behandlingsplanleggings- og implementeringsprosessen. Under planleggingen er det spesielt viktig for dem å forstå hva som skjer i sentrum av AVM, nidus. «4D-bildet gjør det mulig å fokusere på tidsområdet når kontrastmediet passerer gjennom nidus og blokkere alt som skjer før eller etter,» sier Annette. «Dette gjør det klart hvilke arterier som er foran nidus og hvilke årer som er bak den.»

Hvis endovaskulær terapi er nødvendig - en minimalt invasiv prosedyre som innebærer å lukke niduskarene - hjelper 4D-bildet med å bestemme ruten gjennom karene til nidus på forhånd. Under prosedyren når kateteret igjen skyves til målområdet og overvåkes ved hjelp av kontinuerlig 2D-røntgenavbildning, kan 4D-bildet også vises og gi kirurgen ytterligere veiledning.

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

Estimering av lokalt blodtrykk med simulering

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

«Denne detaljerte modellen av AVM, en digital tvilling, gir også muligheten til å gi mer støtte ved hjelp av matematiske metoder. «Vi jobber med modeller som bruker kunstig intelligens og strømningssimulering for å estimere blodtrykket i karene,» sier Annette. «Vi vil kunne gi enda mer informasjon i fremtiden om hvor farlige vaskulære brudd kan oppstå i en AVM.»