Разработка системы нейросетевого моделирования для магнитно-резонансной пельвио- и фетометрии для определения рисков затрудненных родов

СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ 2
РЕФЕРАТ 3
СОДЕРЖАНИЕ 4
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 5
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 6
ВВЕДЕНИЕ 7
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 10
1 Материалы и методы 10
1.1 Общая характеристика обследованных пациентов 10
1.2 Разработка методики обработки данных 10
2 Результаты 13
2.1 Результаты визуализационного исследования 13
2.2 Результаты разметки данных и разработки архитектуры нейронной модели
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 19
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 21
ПРИЛОЖЕНИЕ 24

Весь текст будет доступен после покупки

Затрудненные роды, или дистоция, или обструктивные роды это неспособность плода опускаться по родовым путям в связи с наличием механического препятствия, не смотря на сильные сокращения матки. Последствием данного состояния может быть увеличение материнской и/или младенческой заболеваемости и/или смертности. Во всем мире затрудненные роды встречаются примерно в 5% беременностей и являются причиной примерно 8% материнских смертей [1]. Несоответствие размеров таза и плода встречается в 1,3-17% родов [2,3]. В последние годы отмечается увеличение средней массы тела новорожденных и числа рождения крупных детей, в связи с чем возрастает значение прогнозирования исхода родов не только при узком, но и при анатомически нормальном тазе, в котором важное значение отводится диагностике размеров малого таза, их соответствия размерам головки плода.
Широко использующаяся наружная пельвиометрия давно показала свою низкую эффективность и информативность в определении размеров таза из-за частого несоответствия между размерами большого и малого таза [4].
Существуют методики рентгеновской пельвиметрии и КТ-пельвиометрии, применение которых невозможно в рутинной практике в связи с наличием ионизирующего излучения.
Существуют работы, посвященные низкодозовой КТ-пельвиометрии с 3D- реконструкцией костных структур таза и головки плода для выявления риска диспропорции [5], однако данный метод не применяется, поскольку связан с ионизирующим излучением, а также не дает достаточно информации о состоянии мягкотканных структур малого таза.

Весь текст будет доступен после покупки

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1 Материалы и методы
1.1 Общая характеристика обследованных пациентов
26 беременным из группы риска по развитию клинически узкого таза была проведена МР-пельвииофетометрия. В эту группу входили первородящие беременные, у которых по результатам УЗИ определялся крупный плод (предполагаемая масса плода составляла 4000-5000 гр) и первородящие беременные с анатомически узким тазом 1-2 степени сужения по результатам наружной пельвиометрии. Срок гестации составил от 37-41 недели , возраст женщин 25 - 38 лет.
1.2 Разработка методики обработки информации
МР-исследование производилось на томографах с силой индукции магнитного поля 1,5 и 3 Тесла. В группу исследования были включены беременные с головным предлежанием плода.
Сканирование включало два этапа:
1 этап - использование импульсных последовательностей, применяемых при общепринятой МР-пельвиофетометрии с получением 2D изображений: Т1-ВИ в сагиттальной и косо-аксиальной плоскостях, ориентированные по тазу матери; сагиттальные и аксиальные Т2-ВИ, ориентированные по головке плода; длительность сканирования при 2D протоколе занимала 10-12 минут в зависимости от положения головки плода и необходимости повторять программы для правильного позиционирования.
2 этап - одна программа Dixon для 3D МР-ПФМ в сагиттальной плоскости, с толщиной среза 1,5 мм.; длительность 3D протокола – 1 минута 20 секунд. Общее время сканирования составило не более 15 минут.
Протокол для 2D МР-пельвиометрии включал в себя получение сагиттальных и косо-аксиальных МР-томограмм костных структур таза беременной для измерения основных размеров.
Исследование начинали с получения трех серий прицельных Т2-ВИ, используя сверхбыструю импульсную последовательность спинового эха HASTE, в сагиттальной, аксиальной и корональной плоскостях. Ориентируясь на полученные Т2-ВИ приступали к получению изображений для пельвиометрии.
Для 2D МР-ПФМ выполняли программы Turbo Spin Echo (TSE) с получением Т1-ВИ (TR=7000, TE=100 мс, поле обзора =250х250 мм, матрица = 250х250 пикселей, толщина среза =3 мм) в сагиттальной и косо-аксиальной плоскостях. Для получения томограмм костей таза матери в сагиттальной плоскости срезы позиционировали через лонное сочленение и срединную линию крестца (рисунок 1 а,б.).
Для получения томограмм костей таза матери в косо-аксиальной плоскости срезы ориентировали по изображениям в срединной сагиттальной плоскости таким образом, чтобы верхней границей срезов была середина тела S1 позвонка и точка, расположенная ниже верхнего края симфиза приблизительно на 1 см (рисунок 1в). Количество срезов при этом устанавливалось такое, чтобы была охвачена вся полость малого таза.

Рисунок 1а Рисунок 1б Рисунок 1в
Рисунок - Ориентация срезов для получения изображений в сагиттальной (а,б) и косо-аксиальной плоскости (в) для пельвиометрии, Т2-ВИ, HASTE.
Далее производилось позиционирование срезов для МР-фетометрии. Задачей МР-фетометрии является получение в сагиттальной и аксиальной и /или корональной плоскости изображений головки плода для определения ее основных размеров – лобно-затылочного, бипариетального, малого косого.
Для получения изображений головки плода в разных плоскостях, взвешенных по Т2-ВИ, использовали последовательности TSE (TR=1100 мс, TE=86 мс, поле обзора =350х350 мм, матрица =256х218 пикселей, толщина среза=4 мм). В связи с двигательной активностью плода позиционирование каждого последующего скана осуществляли по предыдущему относительно нового положения головки (рисунок 2).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Задорожная Е. А., Мороз К. А. Применение нейросетей в медицине //Молодой исследователь Дона. – 2024. – Т. 9. – №. 2. – С. 10-12.
2. Valiakhmetova E. Z. et al. Искусственный интеллект на страже репродуктивного здоровья //Акушерство и гинекология. – 2021. – Т. 5. – С. 17-24.
3. Сухих Г. Т. и др. Состояние и перспективы внедрения технологий искусственного интеллекта в акушерско-гинекологическую практику //Акушерство и гинекология. – 2021. – Т. 2. – С. 5-12.
4. Зиганшин А. М., Дикке Г. Б., Мудров В. А. Прогнозирование клинически узкого таза с помощью нейросетевого анализа данных //Акушерство, гинекология и репродукция. – 2023. – Т. 17. – №. 2. – С. 211-220.
5. Чернуха, Е.А., Волобуев, А.И., Пучко Т.К. Анатомически и клинически узкий таз. Триада-Х, 2005. 253 p.
6. Shimelis Fantu , Hailemariam Segni F. Incidence, causes and outcome of obstructed labor in jimma university specialized hospital. Ethiop J Heal Sci. 2010; 20(3):145–51
7. Шмедык Н. Ю. Магнитно-резонансная пельвиметрия в диагностике анатомически и клинически узкого таза : дис. – Воен.-мед. акад. им. СМ Кирова, 2015.
8. Kitai T, Hyodo Y, Morikawa H. [Development of CT Pelvimetry Using Deep Learning Based Reconstruction]. Nihon Hoshasen Gijutsu Gakkai Zasshi. 2020;76(1):16-25. Japanese. doi: 10.6009/jjrt.2020_JSRT_76.1.16. PMID: 31956183
9. Mervak B. M., Altun E., McGinty K. A. et al. MRI in pregnancy: Indications and practical considerations. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 2019; 49(3):621-631. doi:10.1002/jmri.26317
10. Lum, M.; Tsiouris, A.J. MRI safety considerations during pregnancy. Clin. Imaging 2020, 62, 69–75. https://doi.org/10.1016/j.clinimag.2020.02.007

Весь текст будет доступен после покупки