Skip to main content
Táto stránka sa zobrazuje použitím automatického prekladu. Zobraziť namiesto toho v Angličtine?

Mozgová angiografia s AI

Annette Birkhold | Vynálezcovia roka spoločnosti Siemens | Nováčik

Arteriovenózna malformácia (AVM) je cievne ochorenie nepravidelne spojených tepien a žíl, ktoré narúša prietok krvi a cirkuláciu kyslíka. V postihnutej oblasti tela sa tepny a žily nerozvetvujú na jemné kapiláry ako u zdravých ľudí; namiesto toho rastú spolu v komplexnej cievnej spleti. AVM sa môžu vyskytovať v celom tele, ale sú obzvlášť zdravotne náročné v mozgu. „Takáto malformácia v mozgu môže byť príčinou rôznych neurologických deficitov alebo dokonca mozgového krvácania. To, aké nebezpečné je v jednotlivých prípadoch a ako sa s ním najlepšie lieči, však závisí od presnej anatómie cievneho splotu. Niekedy je možná lieková terapia, ale niekedy je potrebný chirurgický zákrok: napríklad keď tanglecausujú, krvný tlak lokálne stúpa tak vysoko, že cievy môžu prasknúť, „vysvetľuje Annette Birkhold, vynálezca roka 2024 v kategórii Nováčikov. „Môj vynález podporuje liečbu pacientov lekárov podrobnými 3D a 4D snímkami tepien a žíl. Môže sa tiež použiť pri diagnostike a plánovaní liečby pacientov s AVM a pri iných cievnych ochoreniach.“

Pohľad do mozgu

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

Krvné cievy môžu byť vyšetrené pomocou angiografie. Pri angiografii mozgu sa katéter najskôr vloží do inguinálnej tepny a potom sa pod röntgenovým zobrazením tlačí nahor do ciev v krku. Kontrastné činidlo (alebo farbivo) sa potom vstrekne do krvného obehu, naplní sa cievy a zviditeľní cievy pod röntgenovými lúčmi. Pomocou zobrazovacieho postupu podobného CT, ale pomocou angiografického systému, sa vytvorí podrobný trojrozmerný obraz krvných ciev naplnených kontrastom.

„Anatómia AVM môže byť veľmi zložitá. Často sa dá vizualizovať ako celok iba vtedy, ak sa kontrastná látka vstrekuje v rôznych bodoch jeden po druhom. A to je možné iba s niekoľkými angiografiami, „vysvetľuje Annette. „Moja metóda sa používa na synchronizáciu obrazových údajov z niekoľkých angiografií a ich zlúčenie do jedného modelu.“ Tým sa vytvorí podrobné a komplexné 3D znázornenie všetkých krvných ciev zapojených do AVM a 4D video, ktoré ukazuje, ako sa kontrastná látka pohybuje cez cievy v priebehu času.

Podpora terapie

Tieto 4D obrázky môžu podporiť ošetrujúcich lekárov počas celého procesu plánovania a implementácie liečby. Počas plánovania je pre nich obzvlášť dôležité pochopiť, čo sa deje v strede AVM, nidus. „4D obraz umožňuje zaostriť sa na časový rozsah, keď kontrastné médium prechádza cez nidus, a blokovať všetko, čo sa deje pred alebo po ňom,“ hovorí Annette. „To objasňuje, ktoré tepny sú pred nidusom a ktoré žily sú za ním.“

Ak je potrebná endovaskulárna terapia - minimálne invazívny postup, ktorý zahŕňa uzavretie ciev nidusu - 4D obraz pomáha vopred určiť cestu cievami k nidusu. Počas postupu, keď je katéter opäť tlačený do cieľovej oblasti a monitorovaný pomocou kontinuálneho 2D röntgenového zobrazovania, je možné zobraziť aj 4D obraz a poskytnúť chirurgovi ďalšie vedenie.

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

Odhad lokálneho krvného tlaku pomocou simulácie

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

„Tento podrobný model AVM, digitálneho dvojča, tiež ponúka príležitosť poskytnúť väčšiu podporu pomocou matematických metód. „Pracujeme na modeloch, ktoré používajú umelú inteligenciu a simuláciu prietoku na odhad krvného tlaku v cievach,“ hovorí Annette. „V budúcnosti budeme schopní poskytnúť ešte viac informácií o tom, kde sa môžu vyskytnúť nebezpečné cievne prasknutia v AVM.“