При мерцательной аритмии электрические сигналы в сердце вместо ровной волны превращаются в хаотичные вихри — врачи видят это на видео с катетеров, но точно определить источник патологии удаётся не всегда, а время на операции ограничено. Учёные НИЯУ МИФИ предложили решение: алгоритм на основе искусственного интеллекта, который создаёт «цифрового двойника» сердца пациента — от анатомической формы предсердий до динамики распространения сигнала. Как пояснил разработчик, заместитель директора Института интеллектуальных кибернетических систем по науке Александр Золотарев, система не даёт готовых рекомендаций вместо врача, а подсвечивает области, на которые хирургу стоит обратить внимание, и прогнозирует, как изменится картина после операции. Пока это пробная версия, но в перспективе технология позволит сократить время вмешательства и сделать хирургию персонализированной.
Проблема фибрилляции предсердий (мерцательной аритмии) — самого частого нарушения сердечного ритма — в том, что сигналы возбуждения в сердце перестают быть фронтальной волной и создают хаотичные вихри. Хирург видит это на видео с катетеров, введённых в сердце пациента, но определить истинный источник патологии зачастую сложно.
Александр Золотарев, заместитель директора Института интеллектуальных кибернетических систем НИЯУ МИФИ, разработал алгоритм, который моделирует распространение электрических сигналов в сердечных тканях. По его словам, цель — создать цифрового двойника сердца: сначала анатомического (фиксирующего форму предсердий и распределение фиброза), затем физиологического (моделирующего динамику сигнала).
«Мы не даём готовых рекомендаций вместо врача. Это система поддержки принятия решения, — объясняет учёный. — Мы подсвечиваем те области, на которые врач сам должен обратить внимание».
Цифровой двойник рассчитывает по индивидуальным признакам (геометрия предсердий, фиброзная ткань) распространение фронта возбуждения у конкретного пациента и показывает, как оно изменится после предполагаемой операции, а также будет ли такая операция эффективна. Это позволяет сократить время хирургического вмешательства и сделать лечение более персонализированным.
На данный момент существует пробная версия алгоритма, опубликован ряд научных статей. Однако до полноценного клинического продукта, по признанию разработчиков, предстоит ещё пройти путь. Подобные работы уже ведутся в США (одна из компаний проводит клинические испытания). Команда МИФИ намерена повторить этот успех. Ближайшие планы — создать в университете «точку притяжения» для специалистов по искусственному интеллекту и выиграть грант на исследования.
