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

Hjerneangiografi med KI

Annette Birkhold | Årets oppfinnere hos Siemens | Nykommer

En arteriovenøs misdannelse (AVM) er en karsykdom der arterier og vener er koblet sammen på en unormal måte, noe som forstyrrer blodstrømmen og oksygensirkulasjonen. I det berørte området i kroppen forgrener ikke arteriene og venene seg til tynne kapillærer slik de gjør hos friske mennesker. I stedet vokser de sammen til en kompleks kar-floke. AVM kan forekomme i hele kroppen, men er spesielt medisinsk utfordrende i hjernen. «En slik misdannelse i hjernen kan forårsake ulike nevrologiske symptomer, eller til og med hjerneblødning. Hvor farlig den er i hvert enkelt tilfelle, og hvordan den best behandles, avhenger imidlertid av anatomien til kar-floken. Noen ganger kan den behandles med legemidler, men av og til er det nødvendig med kirurgi – for eksempel når kar-floken fører til at det lokale blodtrykket blir så høyt at blodkar kan sprekke», forklarer Annette Birkhold, vinner av prisen Årets oppfinnere 2024 i kategorien Nykommer.
«Min oppfinnelse støtter legene i behandlingen av pasienter ved hjelp av detaljerte 3D‑ og 4D‑bilder av arterier og vener. Den kan også brukes i diagnostisering og behandlingsplanlegging for AVM‑pasienter og for andre karsykdommer.»

Kikk inn i hjernen

Kvinne med kort hår i hvit skjorte og svart jakke smiler mykt mot hvit vegg, ser mot venstre.

Blodkar kan undersøkes ved hjelp av angiografi. Under hjerneangiografi settes det først inn et kateter 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 som gjør bruk 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 et detaljert og omfattende 3D-bilde av alle blodkarene som er en del av AVM-en og en 4D-video som viser hvordan kontrastmiddelet beveger seg gjennom karene over tid.

Terapistøtte

Disse 4D-bildene kan støtte behandlende leger gjennom hele planleggingsfasen og implementeringen av behandlingen. 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 tidsperioden 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 det er nødvendig med endovaskulær behandling – en minimalt invasiv prosedyre som innebærer å lukke niduskarene – hjelper 4D-bildet til med å bestemme ruten gjennom karene til nidus på forhånd. Under prosedyren med å skyve kateteret til målområdet igjen og overvåke det med kontinuerlig 2D-røntgenavbildning, kan 4D-bildet også vises og veilede kirurgen.

Skjermbilde av datavisualisering med fargerike søylediagrammer og kakediagrammer på mørk bakgrunn

Estimering av lokalt blodtrykk med simulering

En kvinne med kort hår står foran en hvit vegg, iført en svart kjole, og ser til venstre.

«Denne detaljerte modellen av AVM-en, en Digital Twin, 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 det kan oppstå farlige vaskulære brudd i en AVM.»