Интраоперационная гиперспектральная визуализация в нейрохирургии (NeuroHSI)

Операции на головном мозге включают удаление опухоли головного мозга и операции на кровеносных сосудах. Каждый год в Великобритании примерно у 70 500 пациентов диагностируют опухоль головного мозга, 5 000 из которых подвергаются хирургическому вмешательству. Около 1000 пациентов переносят операции на сосудах головного мозга.

Хирургия опухоли головного мозга включает максимально безопасное удаление опухоли. Если удалить всю опухоль, пациенты имеют значительно лучшие результаты и живут дольше. Тем не менее, даже с лучшими руками и самыми современными технологиями, доступными в настоящее время, часто не удается достоверно идентифицировать опухоль во время операции. Более того, нервы и сосуды не могут быть достоверно идентифицированы во время операции. Тем не менее, их необходимо сохранить, чтобы избежать повреждения головного мозга. Из-за этой неопределенности и необходимости балансировать риски опухоль часто остается позади. Сегодня около 30% пациентов с опухолью головного мозга нуждаются в повторной операции из-за опухоли, оставшейся после их первой операции. Дальнейшие операции более сложны, представляют дополнительные риски для пациента и приводят к увеличению расходов на здравоохранение с часто неблагоприятными результатами для пациентов.

Недавно разработанные системы камер могут улучшить зрение хирурга, чтобы надежно идентифицировать опухоль и здоровые структуры мозга. Гиперспектральная визуализация (HSI) — одна из самых многообещающих таких технологий. Его основная способность заключается в предоставлении очень подробной и богатой информации, невидимой для человеческого глаза. HSI продемонстрировал способность предоставлять важную, но в настоящее время недоступную информацию об опухоли и критических структурах головного мозга во время операции. Однако данные HSI очень сложны и требуют сложной компьютерной обработки для их интерпретации.

В этом проекте мы будем использовать систему визуализации HSI для записи данных о 81 пациенте, перенесшем операцию на головном мозге, включая 63 пациента с опухолями головного мозга и 18 пациентов, страдающих аномалиями сосудов головного мозга. Используя эти данные, мы разработаем ключевые функции компьютерной обработки, позволяющие интерпретировать изображения в реальном времени.