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Angiografia cerebral com IA

Annette Birkhold | Inventores do Ano da Siemens | Revelação

Uma malformação arteriovenosa (MAV) é uma doença vascular caracterizada por ligações irregulares entre artérias e veias, o que perturba o fluxo sanguíneo e a circulação de oxigénio. Na área afetada do corpo, as artérias e as veias não se ramificam em capilares finos, como acontece nas pessoas saudáveis; em vez disso, entrelaçam-se num complexo emaranhado vascular. As malformação arteriovenosa (MAV) podem ocorrer em qualquer parte do corpo, mas representam um desafio médico especial quando se localizam no cérebro. “Uma malformação deste tipo no cérebro pode ser a causa de vários déficits neurológicos ou mesmo de uma hemorragia cerebral. No entanto, o grau de perigo em cada caso específico e o melhor tratamento a adotar dependem da anatomia exata do emaranhado vascular. Por vezes, é possível recorrer à terapia medicamentosa, mas outras vezes é necessária uma intervenção cirúrgica: por exemplo, quando o emaranhado provoca um aumento tão acentuado da pressão arterial a nível local que os vasos podem romper-se”, explica Annette Birkhold, nomeada Inventora do Ano 2024 na categoria Revelação. “A minha invenção auxilia os médicos no tratamento de pacientes, fornecendo imagens detalhadas em 3D e 4D das artérias e veias. Também pode ser utilizada no diagnóstico e no planeamento do tratamento de pacientes com malformação arteriovenosa (MAV) e outras doenças vasculares.”

Um vislumbre do cérebro

Mulher de cabelo curto, com camisa branca e casaco preto, a sorrir suavemente contra uma parede branca, com o olhar voltado para a esquerda.

Os vasos sanguíneos podem ser examinados através da angiografia. Numa angiografia cerebral, começa-se por inserir um cateter na artéria inguinal e, em seguida, sob controlo radiográfico, este é avançado até aos vasos do pescoço. Em seguida, é injetado um agente de contraste (ou corante) na corrente sanguínea, preenchendo os vasos e tornando-os visíveis aos raios X. Utilizando um procedimento de imagem semelhante à TC, mas recorrendo a um sistema de angiografia, é criada uma imagem tridimensional detalhada dos vasos sanguíneos preenchidos com contraste.

“A anatomia de uma MAV pode ser muito complexa. Muitas vezes, só é possível visualizá-la na sua totalidade se o meio de contraste for injetado em diferentes pontos, um após o outro. E isso só é possível através de várias angiografias”, explica Annette. “O meu método é utilizado para sincronizar os dados de imagem de várias angiografias e combiná-los num único modelo.” Isto permite obter uma representação 3D detalhada e abrangente de todos os vasos sanguíneos envolvidos na MAV, bem como um vídeo 4D que mostra a forma como o meio de contraste se move através dos vasos ao longo do tempo.

Apoio terapêutico

Estas imagens 4D podem apoiar os médicos responsáveis pelo tratamento ao longo de todo o processo de planeamento e execução do tratamento. Durante o planeamento, é especialmente importante que compreendam o que se passa no centro da MAV, o nidus. “A imagem 4D permite focar o intervalo de tempo em que o meio de contraste atravessa o foco da lesão e ignorar tudo o que acontece antes ou depois”, afirma Annette. “Isto permite identificar claramente quais as artérias que se encontram à frente do nidus e quais as veias que se encontram atrás dele.”

Caso seja necessária uma terapia endovascular – um procedimento minimamente invasivo que envolve o fecho dos vasos do nidus –, a imagem 4D ajuda a determinar antecipadamente o trajeto através dos vasos até ao nidus. Durante o procedimento, quando o cateter é novamente avançado até à região-alvo e monitorizado através de imagens contínuas de raios X 2D, a imagem 4D também pode ser exibida, fornecendo orientação adicional ao cirurgião.

Captura de ecrã de uma visualização de dados com gráficos de barras e gráficos circulares coloridos sobre um fundo escuro

Estimativa da pressão arterial local através de simulação

Mulher de cabelo curto em frente a uma parede branca, com um vestido preto e a olhar para a esquerda.

“Este modelo detalhado da MAV, um gémeo digital, também oferece a oportunidade de prestar um maior apoio através de métodos matemáticos. “Estamos a trabalhar em modelos que utilizam inteligência artificial e simulação de fluxo para estimar a pressão sanguínea nos vasos”, afirma Annette. “No futuro, poderemos fornecer ainda mais informações sobre onde podem ocorrer ruturas vasculares perigosas numa MAV.”