Skip to main content
Denna sida visas med automatisk översättning. Visa på engelska istället?

Hjärnangiografi med AI

Annette Birkhold | Årets uppfinnare från Siemens | Nykomling

En arteriovenös missbildning (AVM) är en kärlsjukdom i oregelbundet anslutna artärer och vener, vilket stör blodflödet och syrecirkulationen. I det drabbade området av kroppen förgrenar sig artärerna och venerna inte ut i fina kapillärer som de gör hos friska människor; istället växer de tillsammans i en komplex vaskulär trassel. AVM kan förekomma i hela kroppen, men de är särskilt medicinskt utmanande i hjärnan. ”En sådan missbildning i hjärnan kan vara orsaken till olika neurologiska underskott eller till och med en hjärnblödning. Hur farligt det är i enskilda fall och hur det bäst behandlas beror dock på den exakta anatomin hos kärltrasseln. Ibland är läkemedelsbehandling möjlig, men ibland är kirurgi nödvändig: till exempel när tangenorsakar blodtrycket att stiga så högt lokalt att kärl kan brista,” förklarar Annette Birkhold, Årets uppfinnare 2024 i kategorin Nykomling. ”Min uppfinning stöder läkarnas behandling av patienter med detaljerade 3D- och 4D-bilder av artärer och vener. Det kan också användas vid diagnos och behandlingsplanering för AVM-patienter och för andra kärlsjukdomar.”

Titta in i hjärnan

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

Blodkärl kan undersökas med hjälp av angiografi. I en angiografi av hjärnan sätts en kateter först in i inguinalartären och skjuts sedan upp till kärlen i nacken under röntgenavbildning. Ett kontrastmedel (eller färgämne) injiceras sedan i blodomloppet, fyller kärlen och gör kärlen synliga under röntgenstrålar. Med hjälp av en avbildningsprocedur som liknar CT men med hjälp av ett angiografisystem skapas en detaljerad tredimensionell bild av de kontrastfyllda blodkärlen.

”Anatomin hos en AVM kan vara mycket komplex. Det kan ofta bara visualiseras i sin helhet om kontrastmedlet injiceras på olika punkter efter varandra. Och detta är bara möjligt med flera angiografier, förklarar Annette. ”Min metod används för att synkronisera bilddata från flera angiografier och slå dem samman till en modell.” Detta skapar en detaljerad och omfattande 3D-representation av alla blodkärl som är involverade i AVM och en 4D-video som visar hur kontrastmedlet rör sig genom kärlen över tid.

Terapistöd

Dessa 4D-bilder kan stödja de behandlande läkarna under hela behandlingsplanerings- och implementeringsprocessen. Under planeringen är det särskilt viktigt för dem att förstå vad som händer i mitten av AVM, nidus. ”4D-bilden gör det möjligt att fokusera på tidsintervallet när kontrastmediet passerar genom nidus och blockera allt som händer före eller efter”, säger Annette. ”Detta gör det klart vilka artärer som är framför nidus och vilka vener som ligger bakom den.”

Om endovaskulär terapi behövs - ett minimalt invasivt förfarande som innebär att kärlen i nidus stängs - hjälper 4D-bilden att bestämma vägen genom kärlen till nidus i förväg. Under proceduren när katetern igen skjuts till målområdet och övervakas med kontinuerlig 2D-röntgenavbildning, kan 4D-bilden också visas och ge kirurgen ytterligare vägledning.

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

Uppskattning av lokalt blodtryck med simulering

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

”Denna detaljerade modell av AVM, en digital twin, erbjuder också möjlighet att ge mer stöd med hjälp av matematiska metoder. ”Vi arbetar med modeller som använder artificiell intelligens och flödessimulering för att uppskatta blodtrycket i kärlen”, säger Annette. ”Vi kommer att kunna ge ännu mer information i framtiden om var farliga kärlbrott kan uppstå i en AVM.”