От снимка к 3D-модели: в России учат ИИ анализировать коронарные сосуды
В Южном федеральном университете создают ИИ-помощника для хирургов, которые работают с сосудами сердца. Разработку ведут по запросу больницы из Таганрога. Программа анализирует видеозаписи коронарографии. С помощью искусственного интеллекта и компьютерного зрения система помогает врачу находить поврежденные участки сосудов.
Коронарная ангиография – это исследование кровеносных сосудов с использованием рентгена и специального контрастного вещества. Анализ того, как распределяется контраст, с какой скоростью и степенью он проходит, как раз и дает врачу информацию о том, есть ли у пациента проблемы с коронарным руслом. Метод позволяет оценить состояние сосудов, питающих сердце, и выявить их сужение или закупорку. Исследование особенно важно при ишемической болезни сердца, инфаркте миокарда.
Научное сообщество Южного федерального университета решило усовершенствовать этот метод и рассмотреть ангиографические данные не как набор отдельных кадров, а как согласованную во времени видеопоследовательность. Это позволяет связать контуры, центральные линии, графовую структуру сосудистого русла и трехмерное изображение в единый воспроизводимый конвейер анализа. Они увидели, что трехмерная реконструкция дает больше возможностей «заглянуть» внутрь сосудистого русла и выяснить места, где существует риск повреждений.
Проект получил название «Интеллектуальный ассистент эндоваскулярного хирурга» и стал одним из победителей конкурсного отбора посевных проектов ЮФУ в сфере ИИ.
Зачем врачу трехмерный сосуд
Полученную модель ассистента можно применять для оценки формы отдельных сосудистых сегментов, уточнения расположения стенозов и сопоставления изображений, сделанных в разных проекциях. На ее основе ученые также хотят получать данные для количественной оценки степени сужения и повреждения сосуда.
Для врача это дополнительный способ проверить результаты собственного исследования. Система может предварительно обработать большой объем информации, выделить значимые участки и представить их в более удобном виде. При этом последнее слово в плане постановки диагноза и решении о дальнейшем лечении остается все равно за врачом.
Будущее проекта
Пока «Интеллектуальный ассистент» остается научно-технологическим проектом. Его предстоит проверить на реальных клинических данных и оценить, насколько стабильно система работает с исследованиями разных пациентов.
Если пилот, запущенный в больнице Таганрога, покажет хорошие результаты, его будут испытывать в других сосудистых центрах. В этом случае университетская разработка превратится в полноценный рабочий инструмент, который будут внедрять в российских больницах.
ИИ спасает сердце и сосуды
По оценкам ВОЗ, ежегодно от сердечнососудистых заболеваний в мире умирает около 19,8 миллиона человек. Более четырех из пяти смертей связаны с инфарктом и инсультом. При этом около трети этих случаев смерти носят преждевременный характер и происходят среди людей в возрасте до 70 лет. Поэтому нет ничего удивительного в том, что медицина во всем мире направлена на то, чтобы предупреждать эти болезни.
За последние пять лет в России появилось несколько разработок для автоматического анализа коронарных сосудов. В 2021 году ученые Томского политеха и НИИ комплексных проблем сердечнососудистых заболеваний создали нейросеть для обнаружения стенозов на ангиографических изображениях, точность достигала 94%.
В 2024 году «Сбер» и Тюменский кардиологический центр запустили ИИ-анализ коронарографии с автоматическим расчетом индекса SYNTAX.
В 2025 году Сеченовский университет представил сервис «Виртуальный ФРК» для моделирования результатов стентирования, а Пензенский госуниверситет создал нейросеть 3D-CorVasculograph для трехмерного планирования операций с точностью предсказания диаметров артерий до 97%.
Для российской ИТ-отрасли этот проект ценен не только как научная разработка молодых ученых и их наставников, но и как пример продукта, объединяющего программирование, цифровые технологии и медицину. Такие решения всегда вызывают интерес у научного сообщества за пределами страны. Поэтому, если система успешно пройдет клинические испытания и получит необходимые сертификаты, она может быть интересна не только в России, но и за рубежом.
