Innowacyjna platforma oprogramowania umożliwia chirurgom szlifowanie swoich umiejętności na modelach komputerowych, w efekcie ograniczając błędy podczas operacji i poprawiając diagnostykę chorób - informuje Unijny Serwis Informacyjny Badań i Rozwoju (CORDIS).

W ramach finansowanego przez UE projektu ROG opracowano rewolucyjną platformę, która umożliwia stworzenie wirtualnych trójwymiarowych modeli narządów. System opiera się na najnowocześniejszych technologiach, takich jak sztuczna inteligencja, wirtualna rzeczywistość i rzeczywistość rozszerzona.

„Projekt przyczyni się do znacznego ograniczenia błędów chirurgicznych wynikających z niepoprawnej oceny obrazów diagnostycznych. O 20 % skróci się także średni czas trwania operacji pacjentów z chorobą układu krążenia”, mówi Roggeri, koordynator projektu ROG.

Inteligentne algorytmy sercem oprogramowania

Platforma została opracowana w oparciu o zestaw algorytmów pozwalających na przekształcanie dwuwymiarowych obrazów w trójwymiarowe kształty. Zespół przeprowadził testy systemu z wykorzystaniem obrazów serca, uzyskując hiperrealistyczne modele o rozdzielczości ponad 10 razy większej niż w przypadku obecnie stosowanych metod obrazowania.

Innowacyjne oprogramowanie pobiera obrazy narządów i tkanek z urządzeń obrazowania medycznego i pozwala użytkownikom analizować wygenerowane modele 3D na różnych poziomach anatomicznych i w różnych obszarach. Program ponadto sam rozpoznaje nieprawidłowości, wskazując mutacje i odchylenia od normy w morfologii.

„Rozwiązanie ROG analizuje gęstość punktów naniesionych na obrazy 3D i porównuje ją z bazą danych dotyczących tkanek i struktur organicznych, ułatwiając rozpoznanie niektórych problemów dotyczących układu krwionośnego, takich jak kalcyfikacja i okluzja”, dodaje Roggeri.

Platforma umożliwia budowanie bogatej biblioteki dwuwymiarowych obrazów i trójwymiarowych modeli, tworząc bazę danych, która może zostać wykorzystana w szkoleniach młodych i doświadczonych chirurgów. Pacjenci z kolei będą mogli zobaczyć realistyczne modele swojego serca i układu krwionośnego, co pomoże im w lepszym zrozumieniu swojej choroby.

„Pozwoli to na większe zaangażowanie pacjentów w proces decyzyjny i zwiększy ich świadomość na temat swojego stanu zdrowia”, zauważa Roggeri.

.... ZOBACZ RÓWNIEŻ:

Modelowanie dziś i w przyszłości

„Obecne trójwymiarowe modele narządów zostały stworzone z myślą o wykorzystaniu w fazie planowania operacji lub w szkoleniach młodych chirurgów”, mówi Roggeri.

W niedalekiej przyszłości, w ramach drugiej fazy prac, zespół planuje dalsze ulepszenie systemu i wzbogacenie go o sztuczną inteligencję oraz technologię blockchain.

„Będziemy mogli tworzyć trójwymiarowe obrazy narządów, które zastąpią chore narządy u pacjentów”, wyjaśnia Roggeri. Jednak aby stało się to możliwe, zespół ROG potrzebować będzie dużej liczby obrazów, które poprawią dokładność systemu pod względem statystycznym i medycznym.

„Dlatego też zachęcamy lekarzy i chirurgów z całej Europy do współpracy z ich szpitalami w ramach procesu testowania i rozwoju programu platformy”, podsumowuje Roggeri.

© Unia Europejska, [2020] | źródło: CORDIS