Выявить риски, предупредить катастрофы

Новосибирские учёные разработали математическую модель, которая позволяет прогнозировать исход операции при аневризме брюшного отдела аорты и тем самым предупреждать осложнения. Большую роль в построении такого алгоритма сыграл искусственный интеллект (ИИ). Авторами научного проекта стали сосудистые хирурги НМИЦ им. Е.Н. Мешалкина, учёные-механики из Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН и специалисты в области искусственного интеллекта из Новосибирского государственного университета.

 Актуальность проблемы, которую решают исследователи, невероятно высока. Согласно информации Центра Мешалкина, статистически частота осложнений после эндопротезирования брюшной аорты в отдалённом периоде такова: «протечка» протеза из-за его смещения - 22-26% случаев; тромбоз стент-графта - 18-20%; развитие и разрыв аневризмы брюшной аорты - 3-4%; смертность при разрыве аорты вне лечебного учреждения -          70-80%; тромбоэмболические осложнения периферического русла - 1-2%. 

 Как пояснил заведующий научно-исследовательским отделом сосудистой           и гибридной хирургии Центра Мешалкина доктор медицинских наук, профессор Андрей Карпенко, математическая модель выявила связь между риском тромбоза крупных сосудов нижних конечностей после эндопротезирования брюшной аорты и расположением брюшной аорты относительно оси позвоночника. До сих пор для определения рисков тромботических осложнений после эндопротезирования аорты хирурги ориентировались на кривизну аорты выше и ниже почечных артерий. Искусственный интеллект указал на другой важный параметр - угол отклонения шейки аневризмы от оси позвоночника, поскольку совпадение этого показателя и неблагоприятных исходов, как выяснила «машина», составляет почти 90%. Ось позвоночника постоянна, что позволяет использовать её как ориентир для оценки анатомических особенностей.

 - На большом объёме данных удалось установить интересные взаимосвязи,  о которых мы, врачи, прежде не догадывались. Их обнаружил искусственный интеллект, над которым не довлеют общепринятые клинические рекомендации, - говорит Андрей Карпенко.

 Результат научного проекта - способ 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. Причём, как область течения крови, так и области кальцификации стенки и пристеночных тромбомасс, - объяснил старший преподаватель механико-математического факультета НГУ Даниил Паршин.

 Применение передовой методики speckle tracking позволило авторам проекта количественно оценить удельный объём тромбомасс в просвете. Благодаря этому механика комплекса «локация кровотока - тромб - стенка» предстала существенно более сложной с вариациями деформаций. Всё это невозможно было бы оценить, не использовав нейронные сети, подчёркивает исследователь.

 Врачам такая программа при объединении её с компьютерной томографией даст возможность на этапе планирования операции видеть отдалённые риски патологических изменений аорты в зоне предполагаемой фиксации стент-графта. В частности, прогнозировать «протечку» протеза из-за индивидуальной анатомии сосуда, тромбоз, разрыв или развитие аневризмы. Таким образом, хирург будет не только выбирать метод протезирования аорты более прицельно, но и оптимизировать ведение пациента после операции. Речь идёт о персонифицированной медицине в наиболее ярком её выражении - появится возможность разделить больных на группы высокого и низкого рисков неблагоприятного события и разработать под них индивидуальную программу наблюдения.

Новосибирск.

Елена БУШ,

соб. корр. «МГ»