«Лечащий врач сможет подобрать оптимальный вариант лечения аневризмы, исходя из анатомии сосудов пациента. Инструмент получит результаты благодаря правильно обученной нейронной сети. Сеть обучается на десятках тысяч данных в результате передового численного моделирования кровотока», — объясняет доктор инженер веб-сайту Nauka w Polsce. Збигнев Тыфа из Института гидропроточного машиностроения Лодзинского политехнического университета, руководитель группы, созданной по программе NCBR LIDER.
По словам ученого, аневризмы головного мозга могут встречаться до 8%. человек во всем мире и, наряду с другими сердечно-сосудистыми заболеваниями, доминируют в показателях смертности. Поэтому так важно постоянное развитие методов раннего выявления аневризм и инструментов, помогающих врачам в предоперационном планировании процедур защиты от аневризмы.
Программу медицинского прогнозирования, основанную на вычислительной гидромеханике, разрабатывает группа ученых из Лодзинского технологического университета и Лодзинского медицинского университета. Инженеры и медики работают с огромной базой данных изображений реальных аневризм. Они надеются, что благодаря их инструменту можно будет реже проводить повторные операции пациентам.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛЕЧЕНИЯ
Новый ИТ-инструмент предоставит нейрохирургам объективную информацию о возможных эффектах выбранной процедуры лечения аневризмы головного мозга у конкретного пациента.
Под руководством Збигнева Тыфы работают шесть специалистов в области машиностроения, биомедицины и материаловедения, метрологии, информатики, математики и нейрохирургии.
«Перед нами стоит серьезная задача. Мы подготовим десятки цифровых реконструкций систем мозговых артерий, полученных на основе биомедицинских изображений пациентов. Затем для каждой формы аневризмы мы проведем несколько виртуальных операций по ее закреплению: эмболизацию и стентирование с использованием различных типов стентов. Затем мы проанализируем кровоток во всех моделях», — говорит доктор Энг. Тайфа.
Наконец, исследователи сравнит, как выглядела аневризма до и после операции. «Наши результаты будут иметь непропорционально более высокое пространственно-временное разрешение (то есть качество), чем данные, полученные с помощью современных методов диагностики», — подчеркивает учёный, оценивая потенциал вычислительной гидродинамики (CFD) для медицинской диагностики.
МЕХАНИКА ЖИДКОСТИ В МЕДИЦИНСКИХ ПРИМЕНЕНИЯХ
«Обученная» нейросеть быстро вернет врачу информацию, которая поможет выбрать оптимальный метод лечения. Инструмент предупредит об ожидаемых изменениях гемодинамики кровотока после фиксации аневризмы выбранной методикой. Благодаря этому врач сможет сравнить несколько вариантов медицинской процедуры.
«Численный анализ будет подкреплен надежными экспериментальными исследованиями. Мы подготовим экспериментальный стенд, состоящий, среди прочего: физические фантомы артерий человека (масштаб 1:1), полученные с помощью технологии 3D-печати. Пульсирующий, физиологический характер потока будет измеряться с использованием передовых методов измерения», — говорит руководитель группы.
Если в результате проекта количество повторных операций церебральных аневризм снизится, это будет означать – по мнению доктора Энг. Збигнев Тыфа – более низкие расходы для медицинских учреждений или Национального фонда здравоохранения (стоимость одного лечения может превышать 80 000 злотых).
«Но, прежде всего, снизится риск, связанный с процедурой для конкретного пациента», — подчеркивает руководитель.
Он добавляет, что только в Лодзинском воеводстве ежегодно проводится около 130-140 эндоваскулярных операций по лечению аневризм головного мозга. По его мнению, это оправдывает работу, проделанную его командой над новым инструментом. Доктор это. Збигнев Тыфа получил почти 1,8 миллиона злотых от программы NCBR «LIDER» на плановые исследования.
Наука в Польше, Каролина Душчик
цвет/бар/
