Ученые из Московского физико-технического института, РАН и Сеченовского университета разработали нейросеть, которая поможет сосудистым хирургам быстро оценивать параметры кровотока при операциях Фонтена. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в журнале Computation.
Операции Фонтена проводятся детям с врожденным пороком — единственным желудочком сердца. Целью хирургического вмешательства является изменение конфигурации кровеносных сосудов так, чтобы направить часть кровотока в обход пораженных участков сердца. Однако в результате такой операции образуется четырехсосудистое соединение, которое становится центральным пересечением кровеносных «дорог». От того, насколько правильно рассчитана его геометрия, зависят дальнейшая работа всего организма.
Сейчас существуют очень точные способы предсказания кровотока в таких областях, но они требуют создания трехмерных моделей сосудов, учета упругости материала их стенок и сложных вычислений. Но часто расчеты нужно произвести быстро накануне или даже во время операции. Авторы новой работы создали нейросеть, которая позволяет сосудистому хирургу делать это быстро, как на калькуляторе.
Представленный метод дает врачам возможность оперативно прогнозировать и индивидуально рассчитывать правильный кровоток у каждого пациента. Это позволяет принимать обоснованные решения в ходе подготовки к операции и во время ее проведения.
Разработанную нейросеть планируется использовать для совершенствования сетевой модели кровообращения всего организма, которая позволит узнать, как локальные изменения кровотока во время операции Фонтена повлияют на транспорт кислорода, питательных веществ и лекарств во всех органах и тканях.
