Выбрать страницу

Ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого совместно с Гарвардской медицинской школой разработали алгоритм, значительно улучшающий качество временно́го разрешения двухмерной допплер-эхокардиографии (метода ультразвукового исследования сердца). Это поможет врачам быстрее и с большей точностью определять состояние сердца обследуемого пациента, сообщает пресс-служба СПбПУ им. Петра Великого.

Посредством допплер-эхокардиографии врачи получают видеопоследовательность ультразвуковых изображений сердца, фиксируя таким образом скорость кровотока, а также движение сердца и сосудов. Видео получается путем выстраивания нескольких сотен снимков один за другим. И задача ученых – сократить временной шаг между изображениями, то есть за малый промежуток времени получить как можно больше снимков.

— В старых фильмах частота воспроизведения — 16 кадров в секунду, и мы видим, как дергается картинка. А качество современной эходопплерографии — 7-10 кадров в секунду. Это катастрофически мало, —объяснил Игорь Викторович ШТУРЦ, старший научный сотрудник Лаборатории прикладной математики Института прикладной математики и механики СПбПУ.

Ученые использовали сразу несколько математических методов для переупорядочивания кадров. Это позволило в 17 раз увеличить частоту видеоизображения по сравнению с исходным. Качество получаемых снимков позволяет оценить ситуацию, происходящую за десятки миллисекунд (например, открытие митрального клапана происходит за 30 мс). Кроме того, данный алгоритм аппаратно-независимый и может быть применен для обработки данных как на обычных компьютерах, так и полученных с мобильных устройств. Это позволит значительно увеличить качественные, и главное временные, показатели подобной диагностики.

Работа велась на протяжении трех лет. Ученым удалось более 50 раз подтвердить эффективность предложенного метода на реальных снимках сердца. Результаты работы отражены в научной статье в International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery.

Однако это лишь первый этап работы ученых. Главная цель — создание трехмерной модели движения крови в сердце. Такого еще никто в мире не сделал. Но чтобы получить качественное трехмерное изображение, необходимо добиться гладкости двухмерной картинки — именно это и удалось сделать политехникам совместно со специалистами Гарвардской медицинской школы.