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Angiografia cerebral com IA

Annette Birkhold | Inventores do Ano da Siemens | Newcomer

Uma malformação arteriovenosa (MAV) é uma doença vascular de artérias e veias irregularmente conectadas, que interrompe o fluxo sanguíneo e a circulação de oxigênio. Na área afetada do corpo, as artérias e veias não se ramificam em capilares finos, como acontece em pessoas saudáveis; em vez disso, elas crescem juntas em um complexo emaranhado vascular. As MAVs podem ocorrer em todo o corpo, mas do ponto de vista médico elas são especialmente desafiadoras quando ocorrem no cérebro. “Essa malformação no cérebro pode ser a causa de vários déficits neurológicos ou até mesmo de uma hemorragia cerebral. A anatomia exata do emaranhado vascular é quem determina o grau de perigo de cada caso e qual é a melhor forma de tratamento. Às vezes, a terapia medicamentosa é possível, mas pode ser necessária uma intervenção cirúrgica: por exemplo, quando o emaranhado faz com que a pressão arterial fique tão alta localmente que os vasos correm risco de se romperem”, explica Annette Birkhold, ganhadora do prêmio Inventores do Ano de 2024 na categoria Newcomer. “Minha invenção auxilia no tratamento de pacientes com imagens detalhadas em 3D e 4D de artérias e veias. Também pode ser usada no diagnóstico e planejamento de tratamento para pacientes com MAV e para outras doenças vasculares.”

Dê uma olhada no cérebro

Mulher com cabelo curto veste camisa branca e jaqueta preta e sorri contra uma parede branca, olhando para a esquerda.

Os vasos sanguíneos podem ser examinados por meio da angiografia. Em uma angiografia do cérebro, um cateter é inserido primeiro na artéria inguinal e, em seguida, de acordo com a radiografia, é empurrado até os vasos do pescoço. Um agente de contraste (ou corante) é então injetado na corrente sanguínea, preenchendo os vasos e tornando-os visíveis nos raios x. Usando um procedimento de imagem semelhante à tomografia computadorizada, mas com um sistema de angiografia, é criada uma imagem tridimensional detalhada dos vasos sanguíneos cheios de contraste.

“A anatomia de uma MAV pode ser muito complexa. Muitas vezes, ela só pode ser visualizada em sua totalidade se o agente de contraste for injetado em pontos diferentes, um após o outro. E isso só é possível com várias angiografias”, explica Annette. “Meu método é usado para sincronizar os dados de imagem de várias angiografias e mesclá-los em um modelo.” Isso cria uma representação 3D detalhada e abrangente de todos os vasos sanguíneos envolvidos na MAV e um vídeo 4D que mostra como o agente de contraste se move pelos vasos sanguíneos ao longo do tempo.

Suporte terapêutico

Essas imagens 4D podem auxiliar os médicos responsáveis ao longo de todo o processo de planejamento e implementação do tratamento. Durante o planejamento, é especialmente importante que eles entendam o que está acontecendo no centro da MAV, o nidus. “A imagem 4D permite focar no intervalo de tempo em que o meio de contraste está passando pelo nidus e bloquear tudo o que acontece antes ou depois”, diz Annette. “Isso deixa claro quais artérias estão na frente do nidus e quais veias estão atrás dele.”

Se for necessário realizar uma terapia endovascular – um procedimento minimamente invasivo que envolve o fechamento dos vasos do nidus –, a imagem 4D ajuda a determinar a rota através dos vasos até o nidus com antecedência. Durante o procedimento, quando o cateter é novamente empurrado para a região-alvo e monitorado usando imagens contínuas de raios X 2D, a imagem 4D também pode ser exibida e fornecer orientação adicional ao cirurgião.

Captura de tela da visualização de dados com gráficos de barras coloridos e gráficos circulares em um fundo escuro

Estimativa da pressão arterial local com simulação

Uma mulher com cabelo curto está em frente a uma parede branca, veste um vestido preto e olha para a esquerda.

“Esse modelo detalhado da MAV, um gêmeo digital, também oferece a oportunidade de fornecer auxiliar ainda mais com métodos matemáticos. “Estamos trabalhando em modelos que usam inteligência artificial e simulação de fluxo para estimar a pressão arterial nos vasos”, diz Annette. “Poderemos fornecer ainda mais informações no futuro sobre onde rupturas vasculares perigosas podem ocorrer em uma MAV.”