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Angiografia cerebral com IA

Annette Birkhold | Inventores do Ano da Siemens | Novato

Uma malformação arteriovenosa (MAV) é uma doença vascular de artérias e veias irregularmente ligadas, que perturba o fluxo sanguíneo e a circulação de oxigénio. Na área afetada do corpo, as artérias e veias não se ramificam em capilares finos como fazem em pessoas saudáveis; em vez disso, crescem juntas num emaranhado vascular complexo. Os AVMs podem ocorrer em todo o corpo, mas são especialmente desafiadores do ponto de vista médico no cérebro. “Tal malformação no cérebro pode ser a causa de vários défices neurológicos ou mesmo de uma hemorragia cerebral. Quão perigoso é em casos individuais e como é melhor tratado, no entanto, depende da anatomia exata do emaranhado vascular. Às vezes, a terapia medicamentosa é possível, mas às vezes a cirurgia é necessária: por exemplo, quando o emaranhado faz com que a pressão arterial suba tão alto localmente que os vasos podem romper”, explica Annette Birkhold, Inventora do Ano 2024 na categoria Newcomer. “A minha invenção apoia os médicos a tratarem doentes com imagens 3D e 4D detalhadas de artérias e veias. Também pode ser utilizado no planeamento de diagnóstico e tratamento para doentes com AVM e para outras doenças vasculares.”

Olhares para o cérebro

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

Os vasos sanguíneos podem ser examinados por meio de angiografia. Numa angiografia do cérebro, um cateter é primeiro inserido na artéria inguinal e depois, sob radiografia, é empurrado para os vasos do pescoço. Um agente de contraste (ou corante) é então injetado na corrente sanguínea, enchendo os vasos e tornando os vasos visíveis sob raios-x. Usando um procedimento de imagem semelhante à TC mas usando um sistema de angiografia, é criada uma imagem tridimensional detalhada dos vasos sanguíneos cheios de contraste.

“A anatomia de um AVM pode ser muito complexa. Muitas vezes só pode ser visualizado na 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. “O meu método é utilizado para sincronizar os dados da imagem de várias angiografias e mesclá-los num modelo.” Isto cria uma representação 3D detalhada e abrangente de todos os vasos sanguíneos envolvidos no AVM e um vídeo 4D que mostra como o agente de contraste se move através dos vasos ao longo do tempo.

Suporte terapêutico

Estas imagens 4D podem apoiar os médicos que o tratam durante todo o processo de planeamento e implementação do tratamento. Durante o planeamento, é especialmente importante para eles perceberem o que está a acontecer no centro do AVM, o nidus. “A imagem 4D permite focar no intervalo de tempo em que o meio de contraste está a passar 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 necessária 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 para o nidus com antecedência. Durante o procedimento, quando o cateter é novamente empurrado para a região alvo e monitorizado usando imagens contínuas de raios-X 2D, a imagem 4D também pode ser exibida e fornecer orientação adicional ao cirurgião.

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

Estimar a pressão arterial local com simulação

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

“Este modelo detalhado do AVM, um gémeo digital, também oferece a oportunidade de fornecer mais suporte usando métodos matemáticos. “Estamos a trabalhar 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 podem ocorrer rupturas vasculares perigosas num AVM.”