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Investigadores que trabajan hacia el modelo de ordenador que se convierte para la salud del corazón que predice

Represente esto: usted está luchando paro cardíaco y está encontrando con a su doctor para discutir el tratamiento. Antes de prescribir cualquier cosa, el doctor levanta un modelo virtual de su corazón en su computador y “la trata” con varias drogas. Algunos momentos más tarde, ella puede ver cómo su corazón está haciendo cinco años abajo del camino.

Su doctor elige el tratamiento con el mejor resultado a largo plazo, y usted vive una vida más larga y más sana.

La universidad dos de los investigadores de Kentucky está trabajando para hacer esta experiencia una realidad para 5,7 millones de adultos en los E.E.U.U. con paro cardíaco.

Combinando la fisiología y la ingeniería, Kenneth Campbell de Reino Unido y Jonatán Wenk están desarrollando los programas informáticos para entregar mejores terapias para los pacientes con paro cardíaco peligroso para la vida. Los institutos de la salud nacionales recientemente concedieron a personas $3 millones concesión de cinco años para crear un modelo de ordenador del corazón que puede ser modificado para requisitos particulares a los pacientes individuales y predecir resultados a largo plazo.

¿“Si usted diera a paciente una droga, cómo su batido de corazón en la segunda siguiente? La gente es bastante buena en predecir que, solamente estamos intentando predecir cómo su corazón crecerá durante meses y años después de tomar una píldora o del tener una mutación genética,” dijimos Campbell, profesor adjunto de la fisiología y del remedio cardiovascular.

El modelo de ordenador tomaría MRI o datos genéticos de un paciente y construiría una simulación del multiscale de su corazón, llevando a planes personalizados del tratamiento. El modelo podría también servir como herramienta de la investigación para los científicos y las empresas farmacéuticas que están intentando desarrollar nuevas terapias.

“Este modelo tendrá enorme potencia profética, significarla cambiará y adaptarse en respuesta al tratamiento o a la enfermedad,” dijo Wenk, un profesor adjunto de la ingeniería industrial y al profesor de la aleta en la ingeniería. “Para los doctores, éste está otra herramienta que podría conducirlos en su proceso de decisión.”

Solamente un puñado de personas en el mundo está trabajando en esta área, y pocos están como colaborativos. Con las habilidades de la ingeniería de Wenk y habilidad en la función del órgano-nivel y la experiencia de Campbell en la función del remedio y del molecular-nivel, están entre el primer -; si no el primer -; para incorporar los efectos de mutaciones genéticas en un modelo del corazón.

Las personas, que incluye a colaboradores en la universidad de estado de la universidad y de Pennsylvania de estado de Michigan, apuntarán específicamente entender mejor la cardiomiopatía hipertrófica familiar, una mutación genética y lo más frecuentemente el defecto heredado del corazón que afecta a cerca de 700.000 americanos.

“Éste es cuando el atleta de los deportes de la universidad entra repentinamente fallo cardiaco en el campo sin el cuidado,” Campbell dijo.

El defecto hace a menudo el corazón aumentar en un cierto plazo. El modelo de ordenador permitirá a los investigadores probar cómo y porqué ciertos genes están haciendo el corazón crecer. Y si entienden esto, podrán intervenir en ese camino y potencialmente invertir el incremento anormal.

La técnica de computador es virtualmente lo mismo usada para los usos clásicos de la ingeniería, tales como simulación de un puente o de un choque de coche.

“Si es un corazón o un pedazo de acero, mientras entendamos sus ecuaciones de regulación automático, podemos aprovecharlas para desarrollar un mejor diseño,” Wenk dijo.

Ambos investigadores dicen que pueden hacer más juntos que cualquiera puede hacer solo, y Reino Unido ofrece un ambiente único para la colaboración y el éxito.

Los trabajos de Campbell de cerca con los clínicos en la atención sanitaria BRITÁNICA y el instituto del corazón de la aleta y vascular, que está entre los 10 programas superiores con la mayoría de los trasplantes de corazón se realizaron en los E.E.U.U. Wenk -; además del trabajo con los fisiólogos y los biofísicos -; es el único miembro del profesorado de la ingeniería para llevar a cabo una cita común en el departamento de Reino Unido de la cirugía, donde él aplica conceptos de la ingeniería a las aproximaciones quirúrgicas.

Con este proyecto y otros, los investigadores están apuntando desarrollar a personas de cómputo de la cardiología de la capota-fila en Reino Unido -; porque si las computadores se pueden utilizar para modelar mejores puentes, pueden ser utilizadas para modelar corazones más sanos.