Cientistas da computação do MIT se uniram a cirurgiões do Hospital Infantil de Boston para desenvolver um sistema que pode fazer uma ressonância magnética do coração de um paciente e convertê-lo em um modelo físico, significando que os cirurgiões podem ter uma idéia melhor do que estão trabalhando.

Exames de ressonância magnética usam ressonância magnética para coletar uma série de seções transversais de um objeto tridimensional. Cada uma dessas seções transversais tem áreas claras e escuras, e em parte do tempo essas fronteiras combinam com as bordas das estruturas anatômicas. Algumas vezes, no entanto, eles não.

Criar um modelo 3D a partir de um exame de ressonância magnética, portanto, é um pouco complicado. No passado, isso foi resolvido fazendo com que os médicos marcassem manualmente os limites, mas isso exige tempo e esforço. Em vez disso, os pesquisadores do MIT construíram um algoritmo que tem algum conhecimento de como um coração tende a se parecer. Então ele sabe quando deveria estar esperando um ventrículo ou aorta.

Corações Anormais

Mas uma dificuldade com essa abordagem é que muitos pacientes cardíacos estão hospitalizados porque seu coração está anormal de alguma forma. Então, as equipes combinaram as duas abordagens - fazer com que os humanos identificassem alguns dos limites e deixassem os algoritmos cuidarem do resto..

Nos testes, os melhores resultados vieram quando os humanos identificaram limites em apenas um pequeno trecho de cada seção transversal. Ao segmentar manualmente 14 desses patches, o computador conseguiu quase igualar a classificação de 200 patches de um especialista.

"Eu acho que se alguém me dissesse que eu poderia segmentar todo o coração de oito fatias de 200, eu não teria acreditado nelas", disse Polina Golland, que trabalhou no algoritmo. "Foi uma surpresa para nós."

Realizando o reparo

O processo de segmentação leva cerca de uma hora, e o processo de impressão em 3D leva mais algumas horas, o que significa que o sistema pode ir de um exame de ressonância magnética para um modelo físico em menos de uma tarde. Sua eficácia será avaliada em um ensaio clínico no outono, envolvendo dez pacientes que já receberam tratamento.

Os planos cirúrgicos feitos a partir dos modelos 3D serão comparados com os planos realmente usados ​​para tentar quantificar o tamanho do benefício que ele proporciona, mas os médicos já estão excitados.

"Nós usamos esse tipo de modelo em alguns pacientes e, de fato, realizamos uma 'cirurgia virtual' no coração para simular as condições reais", disse Sitaram Emani, cirurgião cardíaco do Hospital Infantil de Boston, que não estava diretamente envolvido no estudo. pesquisa.

"Fazer isso realmente ajudou com a cirurgia real em termos de reduzir a quantidade de tempo gasto examinando o coração e realizando o reparo."

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Crédito da imagem: Bryce Vickmark