Modele serca 3D przyszłością kardiochirurgii
Opracowano innowacyjny system dokonujący badania MRI serca, a następnie tworzący realistyczny model 3D organu. Dzięki temu kardiochirurdzy mogą dokładniej zaplanować przeprowadzaną operację.
Zespół naukowców z MIT i Bostońskiego Szpitala Dziecięcego opracował innowacyjny system, który może być niezwykle pomocny w personalizacji opieki kardiologicznej. Jeszcze w tym roku, siedmiu kardiochirurgów weźmie udział w testach, które będą miały określić przydatność nowego podejścia.
- Osoby, które z nami współpracują są pewne, że nasza technika zrobi ogromną różnicę. Chirurdzy będą mogli teraz na żywo obejrzeć serce, które będą operować - powiedziała prof. Polina Golland z MIT.
Jedną z przeszkód, z którymi naukowcy musieli sobie poradzić było dokładne określenie granicy poszczególnych struktur serca. Niestety, w badaniach MRI nie są one widoczne dokładnie. To zadanie dla ekspertów od tzw. segmentacji obrazu, którzy tworzą algorytmy mające na celu określenie granic przedstawianych obiektów. Do tej pory nie były one jednak na tyle precyzyjne, by można było wykorzystać je w operacjach chirurgicznych. Algorytmy zatem wzbogaca się informacjami o standardowych kształtach obiektu, które można modyfikować. Problem jednak w tym, że wiele przypadków kardiochirurgicznych operuje się ze względu na nieprawidłowości w budowie serca.
Do tej pory, kardiochirurdzy radzili sobie z tym problemem, ale w sposób wyjątkowo czasochłonny. Szczegółowe MRI może składać się nawet z 200 zdjęć, przy czym ich obróbka może trwać ponad 10 godzin. W idealnym świecie kardiochirurdzy chcieliby zbadać serce, a następnie zaplanować i przeprowadzić zabieg. Strata całego dnia na obróbkę zdjęć to marnotrawstwo czasu.
Naukowcy poprosili eksperta od odczytywania zdjęć MRI o wybranie kilku, które następnie wykorzystano do nauki komputera samodzielnego rozpoznawania budowy serca. Gdy ekspert wykonał pracę na 14 zdjęciach, to komputer był w stanie z 90-procentową dokładnością obrobić zestaw złożony z 200 zdjęć. Przy wykorzystaniu 3 zdjęć przez człowieka, dokładność komputera spadła do 80 proc. To pokazuje, że zastosowany algorytm można udoskonalić.
Testy innowacyjnego systemu zostaną przeprowadzone tej jesieni w Bostońskim Szpitalu Dziecięcym na 7 chirurgach, którzy na podstawie kompletu danych (uzyskanych nową metodą) będą musieli opracować plan operacji. Badacze są przekonani, że modele 3D okażą się przydatne w kardiochirurgii.
