Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ), Кубанский университет и Федеральный центр сердечно-сосудистой хирургии разработали метод, который позволяет объективно определить оптимальное расположение и диаметр шунта при лечении врожденного порока сердца у детей. Это важное открытие поможет предотвратить негативные последствия для пациентов. Исследование, опубликованное в журнале Mathematics, основано на использовании методов машинного обучения и геометрических характеристик аорты и соседних сосудов.
Существующая практика выбора диаметра и расположения шунта основана на субъективных критериях, что может привести к нежелательным последствиям. Однако новый алгоритм позволяет получить объективные данные и определить оптимальные параметры шунта с использованием томографических снимков и трехмерных компьютерных моделей аорты. Геометрические характеристики, такие как диаметр аорты, размеры соседних сосудов и углы расположения, вычисляются с помощью разработанного метода.
Доктор физико-математических наук Алексей Кучумов, профессор кафедры "Вычислительная математика, механика и биомеханика" ПНИПУ, объясняет, что эти геометрические характеристики необходимы для обучения мета-модели, которая помогает сократить объем вычислений и выявить взаимосвязи между диагнозами и геометрическими характеристиками.
Разработанный алгоритм будет использоваться для создания нейронной сети, которая будет предлагать потенциальные хирургические решения в реальном времени для каждого пациента. С помощью клинических данных и расчетов, программа будет предлагать несколько оптимальных параметров шунта, включая диаметр и место установки, для пациентов с врожденными пороками сердца.
Исследование было выполнено при поддержке Кубанского научного фонда, и его результаты представляют собой значительный прорыв в области операций на сердце.
Источник: ТАСС