En la Universidad Estatal de Penza crean una red neuronal única para la planificación precisa de cirugías cardíacas

Especialistas de la Universidad Estatal de Penza (PGU) han desarrollado el programa 3D-Corvasculograph, que, mediante redes neuronales de grafos, modela la estructura tridimensional de las arterias coronarias del corazón. Esto permitirá a los cirujanos planificar con mayor precisión la angioplastia, una operación mínimamente invasiva para restaurar el flujo sanguíneo en los vasos.

La precisión en la predicción de los diámetros de las arterias alcanza el 97%, lo que reduce los riesgos de complicaciones y abre el camino a la cirugía cardíaca personalizada. El programa también se utilizará en el proceso de enseñanza: los estudiantes podrán estudiar anatomía en modelos digitales, observando el impacto de los cambios en los parámetros de los vasos en el flujo sanguíneo.

La angioplastia con la colocación de un stent ayuda a salvar a los pacientes de infartos e ictus, pero el éxito de la operación depende de una comprensión precisa de la anatomía individual de los vasos. Un error incluso de medio milímetro puede provocar reestenosis o rotura de la arteria.

Las redes neuronales convencionales no pueden hacer frente a estructuras tan ramificadas, por lo que los científicos aplicaron redes de grafos, que tienen en cuenta la jerarquía de las bifurcaciones y las interconexiones entre ellas.

3D-Corvasculograph restaura el mapa tridimensional original de las arterias coronarias antes del desarrollo de la patología. Para ello, basta con introducir el diámetro inicial del vaso, tras lo cual la red neuronal genera toda la red de arterias con miles de ramificaciones, teniendo en cuenta las bifurcaciones únicas: los lugares de ramificación de las arterias.

Para entrenar la red neuronal, se utilizaron datos de 30 preparaciones de corrosión de arterias de personas sanas. Se introdujo una sustancia de contraste en los vasos, se realizó una tomografía computarizada y se midieron manualmente 957 bifurcaciones.

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