Российские ученые создали цифровую модель сердца для персонализированного лечения аритмии

Специалисты из Московского физико-технического института (МФТИ) разработали цифровую трехмерную модель сердца, которая может существенно повысить эффективность лечения одного из самых распространенных сердечно-сосудистых заболеваний — фибрилляции предсердий. Новая технология, основанная на применении искусственного интеллекта и автоматизированной обработки МРТ-снимков, позволяет прогнозировать результативность хирургических вмешательств и снижать риск повторного возникновения аритмии.

Фибрилляция предсердий, как отмечают ученые, уже сегодня представляет собой серьезную угрозу для здоровья миллионов людей и с каждым годом продолжает набирать обороты, особенно среди лиц старше 60 лет. При этом заболевании предсердия сокращаются хаотично и с аномально высокой частотой, что нарушает нормальный сердечный ритм. Симптомы могут варьироваться от легкой усталости до серьезных осложнений, включая инсульты и образование тромбов, особенно в случае несвоевременного лечения.

Для устранения нарушений ритма применяется медикаментозная терапия или катетерная абляция — хирургическое вмешательство, направленное на удаление участков ткани, вызывающих аритмию. Однако даже после операции заболевание может рецидивировать. Именно эту проблему взялись решить ученые МФТИ, создав систему, способную предсказывать вероятность успешного лечения до его начала.

Как рассказал Михаил Слотвицкий, ведущий научный сотрудник лаборатории экспериментальной и клеточной медицины МФТИ, команда разработала методику автоматической сегментации сердечной мышцы с применением нейросетей. Сначала специалисты собрали МРТ-данные из двух баз, после чего вручную промаркировали изображения в соответствии с единым протоколом, чтобы минимизировать ошибки и создать надежную обучающую выборку. Для повышения точности использовалась предварительно обученная модель RIFE, ранее применявшаяся для обработки видео, но впервые адаптированная для анализа сердечных МРТ.