Устанавливать искусственные клапаны сердца с максимальной точностью кардиохирургам поможет нейросеть. Кемеровские и томские ученые, получив грант Российского научного фонда, разработали особый алгоритм, который уменьшит вероятность погрешностей при этих сложнейших операциях.

Хирургическое вмешательство - зачастую единственный вариант лечения смертельно опасных заболеваний сердечно-сосудистой системы. Таких, например, как стеноз аорты, когда отверстие в клапане сужается из-за срастания стенок сосуда и кровь не поступает туда в нужном количестве. Искусственный клапан аорты, если установить его правильно, поможет решить проблему. Такие операции сегодня делают под местной анестезией, без разреза грудной клетки, применения искусственного кровообращения и искусственной вентиляции легких. Через небольшой прокол бедренной артерии имплантат с помощью катетера доставляется по сосудистому руслу в нужное место.

Искусственный интеллект, оперативно анализируя изображения с ангиографа, действует с точностью выше 95 процентов. Фото: предоставлено пресс-службой НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний 

Искусственный интеллект, оперативно анализируя изображения с ангиографа, действует с точностью выше 95 процентов. Фото: предоставлено пресс-службой НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний

Чтобы не промахнуться, хирурги отслеживают картину, которую "рисуют" на экране ангиографа контрастные вещества. Но последние все же применяются по минимуму - из-за токсичности. А значит, контролировать процесс установки клапана в полной мере довольно сложно. Новый же алгоритм работает на протяжении всей операции в режиме реального времени. Сверхточная нейросеть способна распознавать определенные объекты на медицинских изображениях. Для ее обучения использовались видеозаписи огромного количества операций. Видео разделили на тысячи снимков и отметили на них точки-ориентиры. И нейросеть, запомнив эти точки, выстраивала стратегию оптимального размещения аортального клапана. Оказалось, что искусственный интеллект, оперативно анализируя изображения с ангиографа, действует с точностью, превышающей 95 процентов.

- Ежегодно мы проводим около 46 процедур транскатетерной имплантации, в первую очередь тяжелым пациентам, которым противопоказаны вмешательства на открытом сердце. И учитывая то, что у лежащего на операционном столе человека сердце бьется, что он дышит, анатомические ориентиры в ходе операции постоянно меняются. Если не отслеживать эти изменения, есть риск либо смещения клапана, либо перфорации сердца.

Новая программа сводит все эти риски к нулю, потому что дает более реальную и объемную картину, - отмечает завлабораторией рентгенэдовакулярной и реконструктивной хирургии сердца и сосудов Научно-исследовательского института комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний Роман Тарасов.

Будут разработаны полностью роботизированные системы для установки имплантатов в аорту

Ученые работают над тем, чтобы сделать предложенный ими алгоритм максимально универсальным. Нейросеть позволит создать виртуального робота-помощника кардиохирургов, а в перспективе будут разработаны полностью роботизированные системы для установки имплантатов в аорту.

Юлия Потапова ( "Российская газета", Кемерово)

Источники

Нейросеть поможет кардиохирургам в сложнейших операциях
Российская газета. СФО (rg.ru), 02/09/2021
Чтобы сердце билось
Российская газета, 03/09/2021
Нейросеть поможет кардиохирургам в сложнейших операциях
Российский научный фонд (рнф.рф), 03/09/2021
Нейросеть поможет кардиохирургам в сложнейших операциях
Российский научный фонд (rscf.ru), 03/09/2021
Нейросеть поможет кардиохирургам в сложнейших операциях
Красноярский медицинский портал (krasgmu.net), 07/09/2021

Похожие новости

  • 25/02/2020

    Ученые — о ближайшем будущем технологий

    ​Ученые из российских вузов Проекта 5–100 рассказали о том, каких прорывов и открытий в сфере своих научных интересов они ждут в ближайшее десятилетие. Мы отобрали прогнозы о развитии технологий, к которым стоит присмотреться бизнесу.
    3294
  • 18/02/2021

    Генетики обнаружили ещё одну причину гибели эмбрионов человека

    Ученые НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ выяснили, что у эмбрионов с неправильным числом хромосом подавлена активность ретротранспозона LINE-1. Это следствие того, что геном человека «одомашнил» древние вирусы, приспособив их для выполнения очень важных задач развития организма.
    412
  • 17/06/2021

    Медики и инженеры создают базу данных больных с нейродегенеративными заболеваниями в Томской области

    Коллектив ученых Томского политехнического университета, Сибирского государственного медицинского университета и НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ проводят исследования виральности и вариативности нервно-психических расстройств болезни Паркинсона и болезни Гентингтона больных Томской области.
    616
  • 16/06/2021

    Как обнаружить пожары и наводнения: томские ученые рассказывают о возможностях мониторинга Земли из космоса

    ​С помощью космических снимков и их правильной расшифровки ученые Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН (ИОА СО РАН) могут оперативно обнаружить лесные пожары, наводнения, пыльные бури и сделать прогноз погоды.
    480
  • 16/02/2021

    День российской науки — 2021

    Традиционно в честь Дня российской науки сибирские институты проводят просветительские мероприятия для студентов, школьников и всех, кто желает узнать чуть больше о большой науке. ​«Этот год был объявлен годом науки и технологий.
    6980
  • 15/03/2021

    16 марта 2021 года онлайн состоится обсуждение возможностей информационных и вычислительных технологий в решении задачи мониторинга и сокращения карбонового следа

    ​16 марта 2021 года в 14:35 по новосибирскому времени онлайн состоится заседание семинара ФИЦ ИВТ «Информационные технологии».  Тема семинара: «Карбоновый след и карбоновые полигоны: потенциал информационных и вычислительных технологий в решении задачи мониторинга и сокращения карбонового следа».
    761
  • 09/08/2021

    На Байкале прошло тестирование погружаемой голографической камеры

    В рамках научно-технического сотрудничества между Лимнологическим институтом СО РАН (ЛИН) и Томским государственным университетом (ТГУ) на базе научного стационара в поселке Большие Коты на Байкале проводится апробация погружаемой голографической камеры, разработанной в ТГУ.
    542
  • 03/07/2020

    Мегагранты: чем занимаются лаборатории, открытые в рамках программы

    Программа мегагрантов была запущена в 2010 году. Она подразумевает международное сотрудничество российских вузов и научных организаций с ведущими зарубежными учеными и научно-образовательными центрами в сферах науки, образования и инноваций.
    2919
  • 16/02/2021

    Для исследования атмосферы разработали мобильный лидар

    Ученые из Института оптики атмосферы имени В.Е. Зуева СО РАН создают первый в мире мобильный озоновый лидар для исследований влияния индустриальных выбросов на состав воздуха, наблюдения за вулканической активностью, а также изучения атмосферы Арктики.
    617
  • 17/02/2021

    Антивирусную лампу, представленную томскими учеными, планируется запустить в производство

    ​Антивирусную лампу, представленную томскими учеными, планируется запустить в производство. Напомним, разработанную ими антивирусную лампу нового типа представили ученые Института сильноточной электроники СО РАН, изготовили ее в НПЦ "Полюс".
    468