Tekoälyn rooli vatsa-aortan aneurysmien hoidossa

Vatsa-aortan aneurysma on henkeä uhkaava sairaus, jonka vakava komplikaatio on aneurysman repeämä (Editor's Choice - European Society for Vascular Surgery). Pääasiallinen aneurysmien hoitomenetelmä on kirurginen rekonstruktio, mukaan lukien avoin tai endovaskulaarinen interventio ((ESVS) 2019 Clinical Practice Guidelines on the Management of Abdominal Aorto-iliac Artery Aneurysms). Aneurysmien anatomiset ominaisuudet ja intraluminaalisen tromboosin esiintyminen ovat kriteereitä päätettäessä kirurgisen hoidon taktiikoista. Nämä tekijät aiheuttavat teknisiä lisäongelmia ja johtavat intraoperatiivisten komplikaatioiden, mukaan lukien iskeemisten, kehittymiseen. Alaraajojen iskemia on yleisin komplikaatio, ja se voi johtua tromboosista, emboliasta tai aortan seinämän dissekaatiosta (iltuu 7 %:lla potilaista) (aortan aneurysman korjaukseen liittyvät komplikaatiot).

Siten embolisten komplikaatioiden esiintymistiheyden vähentämiseksi kirurgin on tärkeää määrittää "turvallinen" vyöhyke puristimen kiinnittämiseksi aortaan ja pääsuoniin. Siten tekoälyä (AI) voidaan käyttää aneurysmien kuvien tulkitsemiseen ja analysointiin, mikä mahdollistaa automaattiset kvantitatiiviset mittaukset ja morfologian ja hydrodynamiikan tarkat ominaisuudet sekä intraluminaalisten verihyytymien ja kalkkeutumien esiintymisen. Tekoälyyn perustuva analyysi voi johtaa laskentaohjelmien kehittämiseen aneurysmien kehittymisen ja niiden repeämisriskin sekä leikkauksen jälkeisten tulosten ennustamiseksi. Tekoälyä voidaan käyttää myös aortan puristusten "turvallisten" alueiden määrittämiseen. (Tekoäly vatsa-aortan aneurysmassa).

Adam ja muut kirjoittajat kouluttivat hermoverkkoa havaitsemaan ja arvioimaan aneurysmien enimmäisulkohalkaisijaa käyttämällä tietokantaa, joka sisältää 489 CT-angiografia vatsa-aortan aneurysmista. Tekoäly on saavuttanut kliiniseen käytäntöön sopivan suorituskyvyn ja tarkkuuden, ja kun käytetään enemmän TT-kuvia, tarkkuuden odotetaan paranevan entisestään (Pre-surgical and Post-surgical Aortic Aneurysm Maximum Diameter Measurement: Full Automation by Artificial Intelligence). Fujiwaran et al. 145 ei-kontrastista TT-kuvaa, joissa epäiltiin aneurysmia, kerättiin takautuvasti. Aluksi tekoälyä koulutettiin segmentoimalla CT-kuvia manuaalisesti. Kuvankäsittelyä käytettiin vatsa-aortan aneurysman alueen määrittämiseen ja koon automaattiseen mittaamiseen. Tämä menetelmä on osoittanut, että tekoäly on hyödyllinen työkalu täysin automaattiseen aneurysman halkaisijan havaitsemiseen ja mittaamiseen. (Täysin automaattinen vatsa-aortan aneurysman havaitseminen ja mittaus tekoälyn avulla). Florent Lalys ja hänen kirjoittajansa. kehitettiin automaattinen nopea ja universaali algoritmi intraluminaalisen trombin määrittämiseen. Menetelmää testattiin 145 potilaan vatsa-aortan ja lonkkavaltimon pre- ja postoperatiivisissa TT-kuvauksissa. Menetelmä koostuu aortan luumenin keskuslinjan ja segmentoinnin määrittämisestä, optimoidusta esikäsittelyvaiheesta ja 3D-mallin käytöstä (Generic thrombus). segmentointi pre- ja postoperatiivisesta CTA:sta).

Ottaen huomioon joissakin tutkimuksissa jo saatavilla olevat viitteet tekoälyn käytöstä sydän- ja verisuonisairauksien hoidossa, sen käyttöä pidetään lupaavana menetelmänä tehdä päätöksiä "turvallisten" puristusvyöhykkeiden määrittämisessä vatsa-aortan aneurysmien kirurgisessa hoidossa, mikä vähentää postoperatiivisten komplikaatioiden esiintyvyyttä.