Ученые научились создавать цифровых близнецов для человеческих сердец
Несмотря на появление новых, более эффективных методов лечения, сердечно-сосудистые заболевания по-прежнему являются одной из самых частых причин смерти. Успех терапии здесь варьируется от пациента к пациенту и зависит от индивидуальной клинической картины. Так, например, кардиостимуляционная терапия оказывается неэффективной примерно у 30% кардиологических пациентов, которым имплантировали кардиостимулятор для механической ресинхронизации сердцебиения.
Чтобы заранее исключить такие вмешательства, группа ученых из Технологического университета Граца разработала технологию, с помощью которой врачи могут предварительно смоделировать оптимальную терапию и значительно повысить эффективность лечения.
Исследователи используют диагностические данные МРТ, ЭКГ и других обследований сердца человека, нуждающегося в лечении. И при помощи алгоритмов визуализации создают цифровое изображение его сердца из полученных данных. В конечном счете получается индивидуализированная модель - точный цифровой близнец сердца, который предоставляет обширную информацию, помогает понять индивидуальную клиническую картину и "отрепетировать" различные терапевтические сценарии.
Этот многообещающий подход основан на новейших методах искусственного интеллекта и фокусируется на распространении волн в сердце, которое контролируется выравниванием волокон сердечной мышцы. Чтобы создать цифрового близнеца сердца, нужно вычислить миллионы переменных. Это требует сложных математических процедур, специальных алгоритмов и оборудования, способного выполнять миллиарды вычислительных действий в секунду. Однако, несмотря на свою сложность, разработанный учеными метод настолько автоматизирован, что анатомически правильные цифровые двойники сердца пациентов могут быть в рутинном порядке изготовлены в клинических условиях.
Первые клинические валидационные исследования новой технологии готовятся к 2021 году и ученые рассчитывают, что клинически применимые прототипы полностью автоматизированного цифрового двойного сердца могут быть испытаны уже в 2022 году.
