Светлое будущее УЗИ сердца

6615325585_99c20cbfe6_o

Новое поколение систем УЗИ и технологий для эхокардиографии были представлены на встрече Американского общества эхокардиографии (American Society of Echocardiography – ASE) в июне 2017 года. Эти технологии уже многим известны, но они впервые начали внедряться в аппараты УЗИ.

3D навигация с ангиографом — одна из самых интересных новинок для 3D визуализации за последние годы от компании EchoPixel. Эта новая технология отображает набор данных от КТ, МРТ и УЗИ в реальных 3D моделях. Компания EchoPixel показывала концепции визуализации в разработке с компанией GE Healthcare на ASE 2016 и на встрече Американского колледжа радиологии (American College of Radiology — ACR) в 2017 году. В этом году на встрече ASE, компании объявили, что заключили договор на совместную разработку новых возможностей визуализации для 3D ЭхоКГ.

Компания EchoPixel в настоящее время ищет решение в применении 3D экрана, вместо специальных очков. Сейчас эта технология не работает в реальном времени, но с поддержкой компании GE, это может стать реальностью. Если 3D трансэзофагеальная эхокардиография (ТЭЭ) в реальном времени появится на рынке, рентген-ангиография для процедур катетеризации сердца уйдет на задний план.

Векторный кровоток

Визуализация векторного кровотока обеспечивает очень детализированный контроль кровотока в сердце и артериях, позволяя оценить его скорость, а также влияние на него атеросклероза, стенозированих клапанов, других патологий или имплантированных устройств. Предполагается, что нарушение кровотока, которое вызывает турбулентность и формирование завихрений, играет роль в развитии заболеваний. Возможно такая технология однажды сможет задолго до появления симптомов оценить риск развития различных патологий. Векторная визуализация также способна оценить и анализировать количество энергии сердца, которая тратиться впустую на неэффективное прокачивание крови, что также может прогнозировать риск сердечной недостаточности.

До настоящего времени, векторная визуализации кровотока использовалась исключительно в научных исследованиях, и не была доступна в УЗИ системах премиум класса. На ASE 2017 компания Hitachi представила свою первую УЗИ систему для кардиологии премиум класса — Lisendo 880. Эта система имеет отличные 2D и 3D режимы, а также включает в стандартную комплектацию векторную визуализацию кровотока.

На той же встрече ASE 2017, компания GE Healthcare показала прототип технологии векторной визуализации с клиническими примерами.

Технология Hitachi использует математические модели для вычисления векторов, а система GE использует спекл-трекинг крови и высокую частоту кадров, что позволяет покадрово оценивать эхо-сигналы с отдельных эритроцитов. Обработка снимка на системе Hitachi занимает 30 секунд, а на системе GE примерно 10-20 секунд.

Искусственный интеллект и воспроизводимость

artificial-intelligence-2228610_1920

Несколько лет назад, компания Philips Healthcare была первой, которая внедрила алгоритмы искусственного интеллекта (ИИ) в УЗИ аппараты EPIQ. Эти алгоритмы берут 3D эхо-данные и автоматически их анализируют для определения анатомии сердца, ставят метки и делают срезы для получения оптимальных стандартных видов. На основе машинного обучения, программа каждый раз подбирает самые оптимальные виды. Такой же опыт набирается человеком на протяжении многих лет, а программа знает весь спектр анатомических вариаций. Другие производители также начали включать элементы ИИ для анализа эхокардиограмм и автоматического количественного анализа. УЗИ системы нового поколения будут иметь все больше элементов ИИ для улучшения рабочего процесса. ИИ автоматически выполняет задачи, которые требуют много времени, что повысит эффективность и точность исследований.

Все крупные производители либо разрабатывают свои ИИ технологии, либо заключают партнерство с ИИ производителями. Компания Siemens Healthcare в этом году заключила партнерство с IBM Watson на встрече HIMSS. Компания GE Healthcare также объявила о заключении партнерства с компанией Partners Healthcare. Их совместный проект будет внедрен в центре Massachusetts General Hospital and Brigham and Women’s Hospital Center for Clinical Data Science. Компания Philips также разрабатывает ИИ для поддержки платформы IntelliSpace Enterprise medical imaging informatics. Эта платформа при проведении повторного исследования делает анализ данных диагностики и открывает снимки с предыдущих исследований пациента, сопоставляет их в том же виде по анатомическим ориентирам.

Визуализация скорости деформации – также называется спекл-трекинг и отслеживание движения стенки сердца (wall motion tracking). За последние годы, эта технология стала больше появляться в УЗИ аппаратах нового поколения, и вскоре может стать частью стандартных количественных показателей на ЭхоКГ. С ее помощью можно более точно оценить некоторые сердечные патологии, проводить мониторинг кардиотоксичности онкобольных и оптимизировать терапию сердечной ресинхронизации. Поскольку нету стандартизации показателей среди производителей, воспроизводимость и надежность сохраняются только если проводить сканирование пациента на одном и том же аппарате.