ТУСУР объединит 2 системы навигации в новом стерео-рентгеновском комплексе

Напомним, что ежегодно в России проводится более 40 тысяч катетерных аблаций нарушений ритма сердца – операций, при которых в сердце больного вводят специальный катетер. Ученые ТУСУРа совместно с отечественным производителем медицинского оборудования «Биоток» работают над созданием первого в РФ стерео-рентгеновского комплекса, который позволит отслеживать положение хирургических инструментов во время операций, а также создавать трехмерную модель сердца пациента.

«В этом году мы сконцентрировались на совмещении нефлюороскопической и флюороскопической систем навигации, - рассказал научный сотрудник лаборатории съема, анализа и управления биологическими сигналами ТУСУРа Сергей Жарый. - Важно понимать, что одной идеальной системы не существует. Импедансные нефлюороскопические системы навигации получают искаженную информацию о местоположении полюсов катетеров внутри сердца из-за неоднородности электрической проводимости окружающих органов и тканей. Магнитные системы навигации имеют ограничения по числу регистрируемых датчиков и жестко привязаны к производителю катетеров. Основным ограничением флюороскопических систем навигации является невозможность непрерывно получать информацию о местоположении и сложность сопоставления координат отдельных полюсов катетеров с электрофизиологической информацией на трехмерных моделях».

Флюороскопические системы используют рентгеновское излучение для непрерывной визуализации катетера, а нефлюороскопические предполагают определение положения инструментов без рентгена, что снижает лучевую нагрузку на пациентов. Совмещение импедансной нефлюороскопической и флюороскопической систем навигации позволит нивелировать их недостатки. До конца 2026 года ученые планирую протестировать алгоритм совмещения двух систем.

«В 2027 году планируется реализация программных модулей нового комплекса флюороскопической навигации для подготовки к техническим испытаниям и испытаниям на животных, - пояснил ученый. - Выход на прототип ожидается в 2028 году. Однако внедрение новых типов медицинского оборудования может потребовать большого объема работы на этапе клинических испытаний с участием человека, которые в итоге должны показать преимущество нового типа навигационных систем».

Ранее исследователи ТУСУРа уже создали модули автоматического определения координат эндокардиальных катетеров на 2D рентгеновских изображениях и модуль автоматической сегментации контрастированных частей камер сердца и сосудов для 3D-реконструкции. Благодаря этим модулям можно быстро и точно построить 3D-модель сердца и сосудов - либо по данным ротационной атриографии (когда аппарат делает серию снимков под разными углами), либо на основе 3D-координат катетеров.

«Промышленный партнер «Биоток» занимается производством прототипов, проведением испытаний и консультациями с медицинскими учреждениями, - добавил Сергей Жарый. - Опыт компании «Биоток» в производстве рентгеновской технике, систем нефлюороскопической навигации и другого оборудования, предназначенного для проведения катетерных аблаций нарушений ритма сердца, позволяет нам сконцентрироваться на разработке отдельных ИИ моделей, методов алгоритмов и программных модулей, которые в дальнейшем будут внедрены в программный комплекс эндокардиальной навигации».