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Pesquisadores que trabalham para o modelo de computador tornando-se para a saúde de predição do coração

Represente isto: você está lutando a parada cardíaca e está encontrando seu doutor para discutir o tratamento. Antes de prescrever qualquer coisa, o doutor levanta um modelo virtual de seu coração em seu computador e “trata-o” com diversas drogas. Alguns momentos mais tarde, pode ver como seu coração está fazendo cinco anos abaixo da estrada.

Seu doutor escolhe o tratamento com o melhor resultado a longo prazo, e você vive uma vida mais longa e mais saudável.

A universidade dois de pesquisadores de Kentucky está trabalhando para fazer a esta experiência uma realidade para os 5,7 milhão adultos nos E.U. com parada cardíaca.

Combinando a fisiologia e a engenharia, o Kenneth Campbell do Reino Unido e Jonathan Wenk estão desenvolvendo o software informático para entregar melhores terapias para pacientes com parada cardíaca risco de vida. Os institutos de saúde nacionais concederam recentemente à equipe uns $3 milhões concessão de cinco anos para criar um modelo de computador do coração que pode ser personalizado aos pacientes individuais e prever resultados a longo prazo.

“Se você deu a um paciente uma droga, como seu batimento cardíaco no segundo seguinte? Os povos são relativamente bons em prever que, mas nós estamos tentando prever como seu coração crescerá sobre meses e anos após ter tomado um comprimido ou ter tido uma mutação genética,” dissemos Campbell, professor adjunto da fisiologia e da medicina cardiovascular.

O modelo de computador tomaria MRI ou dados genéticos de um paciente e construiria uma simulação do multiscale de seu coração, conduzindo aos planos mais personalizados do tratamento. O modelo poderia igualmente servir como uma ferramenta da selecção para os cientistas e as empresas farmacêuticas que estão tentando desenvolver terapias novas.

“Este modelo terá a potência com carácter de previsão tremenda, significá-la mudará e para adaptar-se em resposta ao tratamento ou à doença,” disse Wenk, um professor adjunto da engenharia mecânica e o professor da brânquia na engenharia. “Para doutores, este é uma outra ferramenta que poderia os guiar em seu processo de decisão.”

Somente um punhado das equipes no mundo está trabalhando nesta área, e poucos são como colaboradores. Com habilidades de engenharia de Wenk e proficiência na função do órgão-nível e experiência de Campbell na função da medicina e do molecular-nível, estão entre o primeiro -; se não o primeiro -; para incorporar os efeitos de mutações genéticas em um modelo do coração.

A equipe, que inclui colaboradores na universidade de estado do Michigan e na universidade estadual de Pensilvânia, apontará especificamente compreender melhor mais frequentemente a cardiomiopatia hypertrophic familiar, uma mutação genética e o defeito herdado do coração que afecta aproximadamente 700.000 americanos.

“Isto é quando o atleta dos esportes da faculdade entra de repente na parada cardíaca no campo sem o aviso,” Campbell disse.

O defeito faz com frequentemente que o coração amplie ao longo do tempo. O modelo de computador permitirá os pesquisadores de testar como e porque determinados genes estão fazendo com que o coração crescesse. E se compreendem este, poderão intervir nesse caminho e inverter potencial o crescimento anormal.

A técnica de computador é virtualmente a mesma usada para aplicações clássicas da engenharia, tais como a simulação de uma ponte ou de um acidente de viação.

“Se é um coração ou uma parte de aço, enquanto nós compreendemos suas equações de governo, nós podemos aproveitá-las para desenvolver um projecto melhor,” Wenk disse.

Ambos os pesquisadores dizem que podem fazer mais junto do que qualquer um pode fazer sós, e o Reino Unido oferece um ambiente original para a colaboração e o sucesso.

Os trabalhos de Campbell pròxima com os clínicos em cuidados médicos BRITÂNICOS e o instituto do coração da brânquia e o vascular, que está entre os 10 programas superiores com a maioria de transplantações de coração executaram nos E.U. Wenk -; além do que o trabalho com fisiologistas e biofísicos -; é o único membro da faculdade da engenharia para guardarar uma nomeação comum no departamento do Reino Unido da cirurgia, onde aplica conceitos da engenharia às aproximações cirúrgicas.

Com este projecto e outro, os pesquisadores estão apontando desenvolver uma equipe computacional da cardiologia da parte-série no Reino Unido -; porque se os computadores podem ser usados para modelar melhores pontes, podem ser usados para modelar uns corações mais saudáveis.