Исследователи из России разработали алгоритм для операций на сердце
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), Кубанского университета и Федерального центра сердечно-сосудистой хирургии разработали метод, позволяющий объективно определить наилучшее расположение и диаметр шунта при лечении врожденного порока сердца у детей.
В настоящее время хирурги используют субъективные критерии для выбора диаметра и расположения шунта, что приводит к негативным последствиям для пациентов. Для решения этой проблемы врачи стремятся получить объективные данные и разработать алгоритм с помощью методов машинного обучения, который предсказывает оптимальное расположение и диаметр шунта.
По словам ученых, чтобы получить геометрические характеристики аорты и соседних сосудов нужны томографические снимки и трехмерные компьютерные модели аорты. Далее рассчитываются необходимые характеристики: диаметр аорты на входе и выходе, размеры соседних сосудов, углы расположения сосудов и другие.
Как пояснил заведующий кафедрой теории чисел Кубанского университета, доктор физико-математических наук Михаил Голуб, извлечение этих геометрических характеристик "критически необходимо для обучения мета-модели, поскольку позволяет значительно сократить объем вычислений и выявить ключевые взаимосвязи между реальными диагнозами, геометрическими и гидродинамическими характеристиками".
Исследователи отмечают, что разработанный алгоритм понадобится для создания нейронной сети, которая в режиме реального времени будет предлагать потенциальные хирургические решения для конкретного пациента. На основе клинических и анамнестических данных, а также расчетов программа будет предлагать для пациентов с врожденными пороками сердца несколько наилучших с точки зрения обеспечения регулярного кровотока параметров шунта, в частности, его диаметр и место его установки.