Cum contribuie computerele la îmbunătățirea terapiei în bolile cardiovasculare

Feb 3, 2021 | Inovaţie, Ştiri | 0 comments

Folosind procesarea matematică a imaginilor, oamenii de știință din cadrul asociației de cercetători BioTechMed-Graz au găsit o modalitate de a crea gemeni digitali din inimile umane. Metoda deschide posibilități complet noi în diagnosticul clinic.

Deși opțiunile de tratament se îmbunătățesc constant, bolile cardiovasculare sunt în continuare una dintre cele mai frecvente cauze de deces în Europa. Succesul tratamentului variază de la pacient la pacient și depinde de imaginea clinică individuală, așa cum explică Gernot Plank, cercetător la Institutul de Biofizică de la Universitatea de Medicină din Graz: „De exemplu, terapia cu stimulator cardiac nu are succes în aproximativ 30% dintre pacienții cardiaci cărora li s-a implantat un stimulator cardiac pentru resincronizarea mecanică a bătăilor inimii.”

Pentru a putea exclude astfel de intervenții în prealabil, Plank a dezvoltat un model de computer împreună cu matematicienii Gundolf Haase și Kristian Bredies de la Universitatea din Graz și informaticianul Thomas Pock de la Institutul de Viziune și Reprezentare Computerizată de la Universitatea de Tehnologie din Graz, cu care medicii pot pre-simula terapia optimă și pot îmbunătăți dramatic succesul tratamentului.

Modele digitale one-to-one

Cercetătorii folosesc date de diagnostic din RMN, ECG și alte examinări cardiace ale persoanei care urmează să fie tratată. Algoritmii de imagistică reunesc o imagine digitală a inimii pacientului din acest material de date. Acest model personalizat oferă în cele din urmă o multitudine de informații care ajută la înțelegerea imaginii clinice individuale și la parcurgerea diferitelor scenarii terapeutice.

Thomas Pock explică provocarea din spatele ei: “Pentru a simula o astfel de bătăie de inimă în computer, trebuie să calculați milioane de variabile. Acest lucru necesită proceduri matematice complexe, algoritmi speciali și hardware special care împreună pot efectua miliarde de acțiuni de calcul pe secundă”.

Metoda este gata de utilizare

Metoda dezvoltată este atât de sofisticată și automatizată încât gemenii digitali, corecți din punct de vedere anatomic ai inimilor pacienților, pot fi deja produse de rutină într-un cadru clinic. Într-un pas următor, cercetătorii vor să îmbunătățească în continuare tehnologia și să permită ajustarea complet automată a tuturor aspectelor funcționale ale bătăilor inimii. „Acest lucru necesită eforturi suplimentare în cercetarea de bază, în special în acele domenii de învățare automată și inteligență artificială (AI) care permit un grad ridicat de personalizare”, explică Pock.

Focus pe dezvoltarea ulterioară

O abordare foarte promițătoare se bazează pe cele mai noi metode AI pentru un control optim și se concentrează pe propagarea undelor în inimă, care este controlată de alinierea fibrelor musculare cardiace. Consorțiul dorește să pună în aplicare această abordare în cooperare cu Cardiocentro Ticinio (Centru pentru Cardiologie Asistată de Computer, Lugano) într-un nou proiect de cercetare și încearcă să încorporeze elementele de control în model folosind tehnici de învățare automată în așa fel încât să simuleze bătăile inimii cât mai aproape de bătăile reale ale inimii.

Primele studii de validare clinică sunt în pregătire pentru 2021 în cooperare cu Daniel Scherr de la Divizia de Cardiologie de la Universitatea de Medicină din Graz. Plank și Pock presupun că prototipurile utilizabile clinic ale unei inimi gemene digitale complet automatizate vor putea fi testate încă din 2022. Tehnologia de simulare pe care se bazează metoda este deja distribuită de start-up-ul NumeriCor din Graz și este utilizată de companii lider de tehnologie medicală din sectorul cercetării și dezvoltării.

 

Sursă articol: www.medicalxpress.com

EVENIMENTE

Calendar

May 2021

MO
TU
WE
TH
FR
SA
SU
26
27
28
29
30
1
2
Events for 1st May
No Events
Events for 2nd May
No Events
3
4
5
6
7
8
9
Events for 3rd May
No Events
Events for 4th May
No Events
Events for 5th May
No Events
Events for 6th May
No Events
Events for 7th May
No Events
Events for 8th May
No Events
Events for 9th May
No Events
10
11
12
13
14
15
16
Events for 10th May
No Events
Events for 11th May
No Events
Events for 12th May
Events for 13th May
Events for 14th May
Events for 15th May
Events for 16th May
No Events
17
18
19
20
21
22
23
Events for 17th May
No Events
Events for 18th May
No Events
Events for 19th May
No Events
Events for 20th May
No Events
Events for 21st May
No Events
Events for 22nd May
No Events
Events for 23rd May
No Events
24
25
26
27
28
29
30
Events for 24th May
No Events
Events for 25th May
No Events
Events for 26th May
No Events
Events for 27th May
No Events
Events for 28th May
No Events
Events for 29th May
No Events
Events for 30th May
No Events
31
1
2
3
4
5
6
Events for 31st May
No Events
Events for 3rd June
Events for 4th June

VIDEO

INTERVIU

INFOGRAFIC

PROIECTE

Follow Us