Philips wprowadza narzędzie AI w leczeniu wad serca

DeviceGuide to rozwiązanie oparte na sztucznej inteligencji (AI) wspierające lekarzy podczas zabiegu naprawy nieszczelnej zastawki mitralnej. System przetwarza w czasie rzeczywistym dane z urządzeń obrazowania medycznego, tworząc obraz 3D wnętrza bijącego serca i pomagając kardiochirurgom w nawigacji cewnikiem, aby prawidłowo osadzić implant.

Zabiegi na sercu wymagające perfekcji chirurgicznej

Niedomykalność mitralna (MR) dotyka około 37 milionów dorosłych na całym świecie i jest najczęstszą chorobą zastawki mitralnej, występującą u ok. 2% populacji. Klinicznie istotna MR, czyli o umiarkowanym lub większym nasileniu, występuje u ponad 10% osób po 70 roku życia. Wtórna MR często towarzyszy niewydolności serca, głównej przyczynie zgonów w Polsce, na którą choruje ok. 1,2 mln osób. Szacuje się, że nawet u 50% z ciężką postacią MR rezygnuje się z zabiegu ze względu na ryzyko operacyjne wynikające z podeszłego wieku. Nieleczona MR często prowadzi do śmierci pacjenta.

Alternatywą do operacji na otwartym sercu są małoinwazyjne, przezcewnikowe zabiegi naprawy niedomykalności zastawki mitralnej. To tak zwana metoda „brzeg-do-brzegu” (ang.: edge-to-edge) polegająca na połączeniu obu płatków zastawki mitralnej za pomocą specjalnej zapinki. Choć bezpieczniejsza dla pacjentów, technika jest jedną z najbardziej skomplikowanych procedur kardiologicznych w medycynie wymagających dużej precyzji.

Tradycyjnie lekarze polegają na dwuwymiarowych obrazach rentgenowskich i ultrasonograficznych, manualnie manewrując cewnikiem podczas wprowadzania implantu do poruszającej się komory serca. Ale teraz z pomocą przychodzi AI.

Sztuczna inteligencja widzi to, czego lekarze wcześniej nie byli w stanie dostrzec

DeviceGuide działa jak pomocnik kardiochirurga, pomagając mu w prawidłowym manewrowaniu cewnikiem i dokładnym osadzeniu implanta. Wykorzystując algorytmy głębokiego uczenia się do interpretacji i łączenia obrazów rentgenowskich i ultrasonograficznych w czasie rzeczywistym, tworzy na żywo trójwymiarową wizualizację serca i położenia urządzenia w jego wnętrzu.

– Po raz pierwszy sztuczna inteligencja pomaga w czasie rzeczywistym podczas zabiegów usuwania wad serca – mówi dr Atul Gupta, dyrektor medyczny ds. diagnostyki i leczenia w Philips oraz praktykujący lekarz interwencyjny. System działa jak inteligentny asystent lekarza, zwiększając widoczność, pewność i precyzję podczas minimalnie inwazyjnych zabiegów. Wprowadzanie cewnika do bijącego serca można porównać do próby trafienia w cel wewnątrz przezroczystej, poruszającej się piłki tenisowej.

Podczas naprawy zastawki mitralnej, oprócz doświadczenia kardiochirurga równie ważna jest praca zespołowa i wyczucie czasu. Jeden lekarz kontroluje sondę obrazującą, drugi nawiguje cewnikiem, a pozostali monitorują dane na żywo. DeviceGuide tworzy jeden wspólny punkt odniesienia wizualnego, pokazując wszystkim obecnym na sali operacyjnej ten sam obraz anatomii i urządzenia. Pozwala to usprawnić komunikację i pomaga zespołowi skupić się na pacjencie, zamiast na analizie obrazów.

Zabiegi kardiologiczne w 3D z aktywną nawigacją

Oparty na AI DeviceGuide, automatycznie rozpoznaje, śledzi i podświetla sylwetkę implantu, gdy porusza się on w sercu. Każdy najmniejszy ruch jest analizowany w czasie rzeczywistym, pomagając lekarzom w precyzyjnej nawigacji i utrzymaniu poprawnej orientacji ruchów przez cały czas trwania zabiegu. Jak to możliwe? AI łączy wiele obrazów z urządzeń diagnostyki obrazowej w jeden spójny obraz 3D, dzięki czemu każdy członek zespołu kardiologicznego, w tym lekarz ultrasonografista i kardiolog interwencyjny, widzi ten sam, zsynchronizowany obraz w czasie rzeczywistym.

– To tak, jakby do urządzenia przymocowano zawsze widoczne, nawigujące światło. AI śledzi jego ruch 3D w komorach serca, pokazując położenie i kierunek w czasie rzeczywistym. Daje to lekarzom poczucie głębi i orientacji w miejscu zabiegu, co wcześniej nie było nieosiągalne – twierdzi dr Gupta.

DeviceGuide jest przeznaczony dla kardiologów wykonujących przezcewnikowe zabiegi naprawy zastawki mitralnej (TEER, Transcatheter Edge-to-Edge Repair). Rozwiązanie uproszcza wykonanie zabiegu i może być stosowane zarówno w ośrodkach posiadających duże doświadczenie w TEER, jak i szpitalach, które dopiero zaczynają stosować tę metodę.

GPS dla serca

DeviceGuide rozszerza portfolio rozwiązań Philips w dziedzinie terapii wspomaganej obrazowaniem (IGT), umożliwiającej lekarzom wykonywanie skomplikowanych zabiegów poprzez małe nacięcia z wykorzystaniem obrazowania na żywo zamiast operacji. Jak podkreśla firma, innowacja jest krokiem milowym w rozwoju AI, która z roli asystenta diagnostycznego w obrazowaniu medycznym ewoluuje do narzędzia wspomagającego podejmowanie decyzji w czasie rzeczywistym podczas zabiegu.

System działa na platformie terapii obrazowej Azurion firmy Philips i technologii fuzji obrazowania w czasie rzeczywistym EchoNavigator. Łączą one obraz ultrasonograficzny i rentgenowski, wizualizując anatomię tkanek miękkich oraz poruszającego się w ich wnętrzu urządzenia. System głębokiego uczenia nieustannie analizuje dane, śledząc pozycję, trajektorię i orientację implantu podczas całego zabiegu. Innowacja to efekt współpracy z firmą Edwards Lifesciences, światowym liderem w dziedzinie innowacji strukturalnych serca.

Dla pacjentów minimalnie inwazyjne zabiegi wspomagane przez sztuczną inteligencję mogą oznaczać szybszy powrót do zdrowia i mniej powikłań. DeviceGuide ma szansę poprawić dostępność do ratujących życie metod leczenia dla osób, które ze względu na stan zdrowia lub wiek nie mogą być poddawane operacjom na otwartym sercu. W przypadku lekarzy, DeviceGuide może zmniejszyć poziom tzw. obciążenia poznawczego (liczba informacji do analizy podczas zabiegu), poprawić dokładność i usprawnić pracę zespołową na sali operacyjnej.

Czytaj także: 82% lekarzy twierdzi, że AI ratuje życie pacjentów