В ПензГУ создали уникальную нейросеть для точного планирования операций на сердце

3D-Corvasculograph моделирует трёхмерную структуру артерий с точностью 97%

Специалисты Пензенского государственного университета (ПГУ) разработали программу 3D-Corvasculograph, которая с помощью графовых нейронных сетей моделирует трёхмерную структуру венечных артерий сердца. Это позволит хирургам точнее планировать ангиопластику — малоинвазивные операции по восстановлению кровотока в сосудах.

Точность предсказания диаметров артерий достигает 97%, что снижает риски осложнений и открывает путь к персонализированной кардиохирургии. Программа также будет использоваться в учебном процессе: студенты смогут изучать анатомию на цифровых моделях, наблюдая влияние изменений параметров сосудов на кровоток.

Ангиопластика с установкой стента помогает спасать пациентов от инфарктов и инсультов, однако успех операции зависит от точного понимания индивидуальной анатомии сосудов. Ошибка даже в полмиллиметра может привести к рестенозу или разрыву артерии.

Обычные нейросети не справляются с такими разветвлёнными структурами, поэтому учёные применили графовые сети, которые учитывают иерархию бифуркаций и взаимосвязи между ними.

3D-Corvasculograph восстанавливает исходную трёхмерную карту венечных артерий до развития патологии. Для этого достаточно ввести исходный диаметр сосуда, после чего нейросеть генерирует всю сеть артерий с тысячами ответвлений, учитывая уникальные бифуркации — места разветвления артерий.

Зная исходную анатомию, мы можем выбрать оптимальный размер стента и стратегию операции
— аспирант Медицинского института ПГУ Анна Сергиенко

Для обучения нейросети использовались данные 30 коррозионных препаратов артерий здоровых людей. В сосуды вводили контрастное вещество, проводили КТ-сканирование и вручную измеряли 957 бифуркаций.

Читайте ещё материалы по теме:

• Уникальный прибор, который в 100 раз снизит стоимость операции на сердце, разработали в Новосибирске
• Учёные из МФТИ создали компьютерную модель сердца для лечения мерцательной аритмии
• В ПНИПУ исследовали эффективность установки протеза ТиАра и операции Озаки