Мюнхенские ученые представили новый метод раннего определения инсультов и опухолей мозга. Его можно использовать для выявления изменений сосудов на ранней стадии, когда затрагиваются только мельчайшие элементы сосудистой сети – капилляры. Работа была опубликована в журнале «Nature Methods».
Усовершенствованное исследование головного мозга оценивает состояние даже самых маленьких сосудов – капилляров
Разработка Института тканевой инженерии и регенеративной медицины при Центре Гельмгольца Мюнхена, основана на сочетании биохимических методов и искусственного интеллекта. Ученые уже использовали его для оценки состояния сосудов головного мозга у мышей.
Метод основан на рентгеноконтрастном исследовании. При его проведении в вену больному вводят контрастное вещество, которое проникает в сосуды различных органов в том числе, в головной мозг. Затем проводится МРТ, во время которого создаётся трёхмерный снимок органа.
В местах непроходимости сосудов, которые могут привести к инсульту, жидкость не проходит и сосуд на снимке не подсвечивается. Это дает возможность определить риск нарушения мозгового кровообращения.
Такая методика применяется достаточно давно, но до сих пор с помощью этой техники можно было показать только большие или маленькие сосуды мозга. Мюнхенские ученые впервые применили сразу два новых рентгеноконтрастных препарата, получив изображение всех сосудов головного мозга, в том числе очень мелких капилляров.
Чтобы подтвердить результаты, головной мозг мышей разрезали и обработали красителями, заставляющими сосуды светиться. Такая методика называется флуоресцентной микроскопией. Результаты подтвердили данные, полученные с помощью снимков.
Снимки будет анализировать искусственный интеллект
При проведении исследования применяется искусственный интеллект. В Техническом университете Мюнхена был разработан обучающий алгоритм, специализирующийся на распознавании сосудов на медицинских изображениях.
Ученые впервые применили этот алгоритм ко всему мышиному мозгу. Алгоритм оказался способным различать сосуды и окружающую ткань даже на изображениях, содержащих различные помехи, отражения света, ошибки и искажения изображения.
Метод также может применяться для выявления опухолей головного мозга. Применение двух рентгеноконтрастных препаратов и искусственного интеллекта дает возможность определять новообразования на раннем этапе. Это очень важно, поскольку заболеваемость новообразованиями головного мозга постоянно растет.
