Болезни сердца и сосудов, к сожалению, остаются одной из главных проблем для людей старшего возраста. Медицина не стоит на месте, и сложные операции на открытом сердце все чаще заменяются малоинвазивными вмешательствами. Это когда хирург не делает больших разрезов, а добирается до нужной точки через сосуды с помощью тонких инструментов - катетеров.
Однако у таких щадящих операций есть своя сложность: врач должен обладать буквально ювелирной точностью, управляя инструментом внутри тела, ориентируясь лишь на экраны мониторов.
Хорошая новость пришла из Сибири. Ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) разработали программное обеспечение, которое может совершить настоящую революцию в операционных. Речь идет о первом в России стерео-рентгеновском комплексе с искусственным интеллектом.
Давайте разберемся, что это за технология и как она поможет спасать жизни.
Почему обычного рентгена недостаточно?
Представьте, что вы пытаетесь вдеть нитку в иголку, закрыв один глаз. Это сложно, потому что пропадает ощущение глубины, картинка становится плоской. Примерно так же работает обычный рентген - он дает двухмерное изображение.
Хирургу во время операции нужно четко понимать, где именно находится кончик катетера, чтобы не повредить стенки сосудов или ткани сердца. Ошибка даже на пару миллиметров может стоить пациенту здоровья.
Томские специалисты решили эту проблему, внедрив технологию стерео-рентгена.
- Система использует два снимка, сделанных под разным углом.
- Это работает по принципу человеческого зрения (бинокулярности).
- В результате врач получает не плоскую картинку, а объемное понимание того, где находится инструмент в трехмерном пространстве (3D).
Искусственный интеллект как ассистент хирурга
Но просто получить объемную картинку мало - нужно ее мгновенно обработать. И здесь на помощь приходит искусственный интеллект (ИИ). Ученые ТУСУРа написали специальные алгоритмы, которые работают как «умный помощник» врача.
Что умеет эта программа:
- Отслеживание в реальном времени. Алгоритм видит эндокардиальные катетеры (те самые инструменты внутри сердца) и непрерывно следит за их перемещением.
- Построение 3D-модели. Программа автоматически обрабатывает снимки и строит трехмерную модель сердца конкретного пациента. Врач может вращать эту модель на экране, убирать лишние детали и видеть полную картину патологии.
- Работа с контрастом. При исследовании левого предсердия часто используют контрастное вещество. Алгоритм умеет распознавать яркие участки на снимках, анализировать их и отсекать все лишнее, оставляя только важную для хирурга информацию.
Сергей Жарый, научный сотрудник лаборатории ТУСУРа и кандидат технических наук, пояснил принцип работы системы. По его словам, новые программные модули уже внедрены в прототип. Они помогают автоматически обрабатывать сложные изображения, что значительно снижает нагрузку на зрение и внимание хирурга.
Когда ждать в больницах?
Разработка медицинской техники - дело небыстрое, ведь речь идет о человеческих жизнях, и права на ошибку здесь нет.
Сейчас технология находится на этапе активного тестирования и доработки.
- В 2027-2029 годах томские специалисты планируют решить задачу совместимости. Они хотят, чтобы их программа могла работать в связке с зарубежным оборудованием, которого пока много в наших клиниках. Также методы будут адаптированы для объединения разных систем.
- В 2029 году запланированы масштабные технические, а затем и клинические испытания.
Только после успешного прохождения всех тестов программное обеспечение поступит в массовое использование.
Почему это важно для нас?
Внедрение таких технологий несет прямую пользу пациентам:
- Выше точность - меньше рисков. Чем лучше хирург видит операционное поле, тем меньше вероятность осложнений.
- Сокращение времени операции. Врачу не нужно тратить драгоценные минуты на то, чтобы «нащупать» путь. Умная система сама подскажет координаты. А чем короче операция, тем легче наркоз и быстрее восстановление.
- Импортозамещение. Создание собственного высокотехнологичного ПО делает нашу медицину независимой от западных лицензий и санкций.
Стоит отметить, что разработка ведется при поддержке государственной программы «Приоритет-2030». Это говорит о том, что государство заинтересовано в развитии отечественных высоких технологий в медицине.
Остается пожелать нашим ученым удачи и скорейшего завершения испытаний. Ведь каждая такая разработка - это тысячи спасенных сердец в будущем.