В MIT разработали нейросеть для точной МРТ-реконструкции мозга плода
Группа исследователей из Массачусетского технологического института, Бостонской детской больницы и Inria создала модель глубокого обучения E(3)-Pose, позволяющую получать высококачественные изображения мозга плода во время его движений. Эта работа была представлена на Европейской конференции по компьютерному зрению в 2026 году и призвана помочь врачам ранее выявлять нарушения в развитии мозга. Об этом пишет сайт Togliatti24.
При наличии подозрений, выявленных в ходе стандартного пренатального ультразвукового исследования, беременной назначается магнитно-резонансная томография (МРТ). Однако движения головы плода затрудняют процесс сканирования: итоговое изображение формируется из серии двумерных срезов, каждый из которых может быть получен под различными углами. Это приводит к возникновению пропусков и искажений в трехмерной реконструкции, что может привести к неверной диагностике.
Рамья Мутукришнан, первый автор исследования и аспирантка MIT, отметила, что одной из проблем, связанных с движением плода, является разброс срезов. Она подчеркнула, что для выявления нарушений необходимы детализированные объемные изображения мозга. Если какие-либо области не попали в сканирование, врач не сможет оценить критически важные участки.
Уникальность модели E(3)-Pose заключается в интеграции физических принципов непосредственно в архитектуру нейросети. В частности, модель учитывает симметрию левой и правой сторон головы плода, что позволяет точнее определять её ориентацию и отслеживать движения во время МРТ. Борджан Гагоски разработал специальную последовательность дополнительных сканирований для обучения системы, а исследовательница Бостонской детской больницы Арин Ли занималась привлечением беременных добровольцев и проведением исследований.
Работа над проектом началась с практической проблемы, которую Мутукришнан наблюдала в Бостонской детской больнице. Беременная женщина могла провести в аппарате около часа, испытывая дискомфорт и прерывая процедуру, в то время как радиолог оставался без полного и качественного изображения для наблюдения за развитием плода. Мутукришнан отметила, что наблюдение за этим разочарованием помогло ей понять, чем она хочет заниматься в аспирантуре, поскольку это действительно болезненная проблема.
По словам Полины Голланд, проект объединяет геометрические принципы, включая симметрию, с возможностями глубокого обучения и способен изменить подход к получению МРТ-изображений. Эллен Грант, руководитель Центра нейровизуализации и изучения развития плода и новорожденных Бостонской детской больницы, считает, что данная технология сможет автоматизировать процесс МРТ мозга плода, сделав обследования более быстрыми и комфортными для матерей, а также повысив качество изображений для радиологов. В настоящее время авторы планируют адаптировать E(3)-Pose для плодов второго триместра и более ранних сроков, так как они меньше, активнее двигаются, а раннее выявление нарушений облегчает вмешательство. Исследование поддержали MIT Jameel Clinic, программа MIT Takeda, фонд Chou Family Transformative Research Fund, Национальный институт биомедицинской визуализации и биоинженерии, а также Национальный институт детского здоровья и развития человека имени Юнис Кеннеди Шрайвер.
Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX
