Искусственный интеллект поможет хирургу спрогнозировать исход операции

Ученые трех учреждений Новосибирска разрабатывают модель прогнозирования исхода операции при аневризме брюшного отдела аорты.

Математическая модель выявила связь между риском послеоперационного тромбоза крупных сосудов нижних конечностей после эндопротезирования брюшной аорты и расположением этого отдела аорты относительно оси позвоночника.

– На материалах большого объема данных удалось установить интересные взаимосвязи, о которых мы, врачи, прежде никогда не догадывались — их обнаружила машина, — рассказал заведующий научно-исследовательским отделом сосудистой и гибридной хирургии Центра Мешалкина Андрей Анатольевич Карпенко, — Раньше считалось, что высокий риск послеоперационных тромботических осложнений после эндопротезирования брюшной аорты связан с углом между центральной линией, построенной выше почечных артерий, и аналогичной линией, построенной ниже почечных артерий. А оказалось, что более значим другой морфологический признак: угол отклонения шейки инфраренального отдела аорты от оси позвоночника. Машина обнаружила совпадение этого показателя и неблагоприятных исходов почти в 90% случаев. Ось позвоночника более постоянна и использовать ее как ориентир для оценки анатомических особенностей очень эффективно.

Совместный проект механиков Института гидродинамики имени М.А. Лаврентьева СО РАН, специалистов в области искусственного интеллекта из НГУ и сосудистых хирургов НМИЦ имени академика Е.Н. Мешалкина стал возможен, благодаря средствам гранта Российского научного фонда.

Первый результат работы — алгоритм персонализированного прогнозирования неблагоприятных клинических исходов при эндоваскулярных методах хирургического лечения.

– Разработанная программа позволяет за считанные минуты выполнить сегментацию снимка компьютерной томографии и восстановить геометрию аневризмы, причем как область течения крови, так и область кальцификации стенки и пристеночных тромбомасс, – объяснил старший преподаватель Механико-математического факультета НГУ Даниил Паршин, – Применение передовой методики speakle tracking позволило нам количественно оценить удельный объем тромбомасс в просвете, благодаря чему механика всего комплекса «локация кровотока-тромб-стенка» предстала существенно более сложной с вариациями деформаций. Все это невозможно было бы оценить, не использовав нейронные сети.

Врачам-клиницистам такая программа при объединении с аппаратом компьютерной томографии даст возможность уже на этапе планирования операции видеть отдаленные риски патологических изменений аорты, что позволит более прицельно не только выбирать метод протезирования, но и оптимизировать ведение пациентов после операции.