Сердце показало свои лабиринты: врачи впервые увидели то, что веками скрывалось от глаз

Специалисты Пензенского государственного университета разработали программу, которая может изменить подход к лечению сердечно-сосудистых заболеваний. С помощью графовых нейронных сетей она строит 3D-модель венечных артерий, что позволяет врачам точнее планировать ангиопластику — малоинвазивные операции по восстановлению кровотока.

Как это работает

Программа 3D-Corvasculograph восстанавливает структуру сосудов в том виде, в каком они были до развития патологии. Для этого достаточно ввести исходный диаметр артерии: нейросеть сама создаст карту с тысячами ответвлений и учтёт индивидуальные бифуркации.

"Зная изначальную анатомию, мы выбираем оптимальный размер стента и стратегию операции", — пояснила аспирант Медицинского института ПГУ Анна Сергиенко.

Почему это важно

• Точность предсказаний достигает 97%.
• Ошибка даже в полмиллиметра может привести к разрыву артерии или рестенозу.
• Разработка открывает путь к персонализированной кардиохирургии.

"Точность предсказания диаметров артерий достигает 97%, что снижает риски осложнений и открывает путь к персонализированной кардиохирургии", — говорится в сообщении Минобрнауки РФ.

На чем обучали нейросеть

Для обучения использовали данные 30 коррозионных препаратов — слепков артерий людей без сердечных заболеваний. Сосуды заполняли контрастом, затем выполняли КТ-сканирование и вручную измеряли 957 бифуркаций.

"Обычные нейросети не справляются с такими разветвлёнными структурами, как артерии. Графовые сети идеально подходят: они учитывают иерархию бифуркаций и связи между ними", — отметил Доктор технических наук Владимир Горбаченко.

Перспективы

Сейчас программу интегрируют в обучение будущих врачей: студенты смогут изучать анатомию сосудов на цифровых моделях, изменяя параметры и наблюдая, как это отражается на кровотоке. В будущем исследователи планируют расширить базу данных, добавив модели артерий с патологиями.

Таким образом, новая технология ПГУ не просто облегчает работу врачей, но и повышает безопасность пациентов. Благодаря 3D-моделированию сосудов хирурги смогут проводить операции с минимальными рисками, а студенты — учиться на цифровых копиях реальной анатомии. Это шаг к будущему, где искусственный интеллект и медицина работают вместе ради продления и сохранения жизни.