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L'approche jumelle de Digitals pour la cardiologie ouvrent des possibilités neuves dans la diagnose clinique

Utilisant à traitement d'images mathématique, les scientifiques à la coopération de recherches de BioTechMed-Graz ont trouvé une voie de produire les jumeaux digitaux des coeurs humains. La méthode ouvrent des possibilités complet neuves dans la diagnose clinique.

Bien que les options de demande de règlement s'améliorent continuellement, les maladies cardio-vasculaires sont toujours l'une des la plupart des causes fréquentes de la mort en Europe. La réussite de la demande de règlement varie du patient au patient et dépend de l'aspect clinique individuel, comme planche de Gernot, chercheur à l'institut de la biophysique à l'université médicale de Graz explique utilisant un exemple : « Par exemple, le traitement de stimulateur n'est pas couronné de succès dans environ 30 pour cent de cardiaques qui ont eu un stimulateur implanté pour la resynchronisation mécanique du battement du coeur. »

Afin de pouvoir éliminer de telles interventions à l'avance, la planche a développé un type d'ordinateur avec les mathématiciens Gundolf Haase et Kristian Bredies de l'université de Graz et de cloque de Thomas d'informaticien de l'institut de la visibilité et de la représentation d'ordinateur à l'université de technologie de Graz, respectivement, avec laquelle les médecins peuvent pré-simuler le traitement optimal et améliorent spectaculairement la réussite de la demande de règlement.

Modèles linéaires de Digitals

Les chercheurs emploient des caractéristiques diagnostiques d'IRM, d'ECG et d'autres inspections de coeur de la personne à traiter. Les algorithmes de représentation ont remonté une image numérique du coeur du patient de ce matériau de caractéristiques. Ce modèle personnalisé fournit éventuel une quantité d'informations qui aident à comprendre l'aspect clinique individuel et à fonctionner par les scénarios thérapeutiques variés.

La cloque de Thomas explique le défi derrière elle : « Pour simuler un tel battement du coeur dans l'ordinateur, vous devez prévoir des millions de variables. Ceci exige les procédures mathématiques complexes, les algorithmes spéciaux et la visserie spéciale qui peuvent exécuter des milliards de calculer des actions par seconde. »

La méthode est opérationnelle

La méthode développée est si sophistiquée et robotisée que des jumeaux digitaux anatomiquement corrects des coeurs patients peuvent déjà être par habitude produit dans un réglage clinique. Dans une prochaine opération, les chercheurs veulent améliorer davantage la technologie et activer le réglage complètement automatique de tous les aspects fonctionnels du battement du coeur.

Ceci exige d'autres efforts dans la recherche fondamentale, particulièrement dans ces endroits d'apprentissage automatique et l'artificial intelligence (AI) qui laissent un niveau élevé de la personnalisation. »

Planche de Gernot, chercheur, institut de la biophysique, université médicale de Graz

Orientation sur le développement ultérieur

Une approche très prometteuse est basée sur les dernières méthodes d'AI pour le contrôle optimal et des orientations sur la propagation des ondes au coeur, qui est réglé par le cadrage des fibres musculaires de muscle cardiaque. Le consortium veut mettre en application cette approche en coopération avec Cardiocentro Ticinio (centre pour la cardiologie assistée par ordinateur, Lugano) dans un projet et un essai de recherche neufs pour comporter les « éléments de contrôle » au modèle utilisant des techniques d'apprentissage automatique de telle manière que le battement du coeur simulé vienne aussi étroitement que possible au battement du coeur réel.

Les premières études cliniques de validation ont lieu en vue de 2021 en coopération avec Daniel Scherr de la Division de la cardiologie à l'université médicale de Graz. La planche et la cloque supposent que cliniquement des prototypes utilisables d'un coeur jumeau digital entièrement robotisé peuvent être vérifiés dès 2022. La technologie de simulation sur laquelle la méthode est basée déjà est distribuée par le NumeriCor de démarrage basé sur Graz et est employée par de principales compagnies médicales de technologie dans le secteur de R&D.