• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30 сентября, 14:09
ФизТех
8

Ученые разработали персонализированную модель сердца для борьбы с аритмией

❋ 4.6

Несмотря на значительные успехи в диагностике и лечении, фибрилляция предсердий до сих поражает до двух процентов населения. Это делает ее наиболее распространенной аритмией во всем мире. Ученые МФТИ рассмотрели индивидуальный способ диагностики фиброза с помощью новой компьютерной модели, которая строит свой прогноз лечения на основе данных магнитно-резонансной томографии с гадолинием.

(а) Пример данных МРТ. На панели показан пример сегментированного среза: желтым цветом обозначена стенка левого предсердия, зеленым — кровоток. (б) Трехмерная модель левого предсердия пациента (стенка предсердия на панели обозначена желтым цветом, кровоток — зеленым). (c) Модель предсердия воспроизводит картину фиброза, близкую к той, что наблюдается у пациентов с фибрилляцией предсердий (фиброз обозначен красным, здоровая ткань — синим) / © А. П. Синицына, Biochemistry

Результат исследования опубликован в журнале Biochemistry. Фибрилляция предсердий (мерцательная аритмия) — результат сложного взаимодействия факторов риска и сопутствующих заболеваний. Это распространенное нарушение сердечного ритма, при котором верхние камеры сердца сокращаются несинхронно с желудочками, что увеличивает риск образования тромбов, а также вероятность инсульта и сердечной недостаточности. Разнообразие проявлений и широкий спектр механизмов, участвующих в возникновении и прогрессировании фибрилляции, значительно повышают значимость выявления причинных факторов этого опасного заболевания.

Распространенный метод лечения мерцательной аритмии — изоляция легочных вен с помощью катетерной абляции, выжигания очага аритмии электрическим током высокой частоты. Но частота рецидивов после этой процедуры — 40–60%. Одна из гипотез, объясняющая причину столь невысокой эффективности такого лечения, связана с самим фиброзом, который создает субстрат, и с его помощью аритмогенная предрасположенность распространяется за пределы области, затронутой изоляцией легочных вен.

В связи с этим ученые ищут новые методы абляции и в последнее время активно применяют имитационное моделирование. Развитие компьютерного моделирования в целом открыло новые возможности для понимания механизмов, прогнозирования рисков и персонализированной терапии при лечении фиброза. Но на пути к созданию полноценной модели сотрудники лаборатории экспериментальной и клеточной медицины МФТИ столкнулись с вопросом различия общего моделировании предсердий со специфической электрофизиологией пациентов. В результате было проведено исследование на тему, могут ли изменения ионных токов в сердце объяснить различия в возникновении волн re-entry (механизм повторного входа), когда электрический импульс непрерывно циркулирует внутри сердечной ткани, приводя к повторной активации предсердий, у пациентов с нормальным потенциалом и с хронической фибрилляцией предсердий.

Таким образом, ученые исследовали фиброз как субстрат для возникновения re-entry с чисто электрофизиологической точки зрения. Было продемонстрировано влияние на структуру предсердий, специфичную для пациента, при нормальной электрофизиологии и при длительной фибрилляции.

«Наше исследование посвящено индивидуальным моделям предсердия, созданным с помощью снимков МРТ пациентов. С помощью подобных моделей можно рассчитать эффективность антиаритмического препарата, который будет назначен врачом. Это существенно повышает возможности персональной профилактики.

Мы реконструируем предсердную проводимость. Снимки МРТ с контрастным усилением гадолиния показывают очаги фиброза, которые и отвечают за возникновение аритмий. Строим по ним модель, придавая разным регионам в сердце соответствующие значения проводимости. Настраивая электрофизиологию под конкретного пациента, можно визуально рассчитать эффективность применения целого ряда препаратов»,— рассказала первый автор статьи Анастасия Синицына, инженер лаборатории экспериментальной и клеточной медицины МФТИ.

В этой работе ученые сравнили влияние антиаритмического препарата Верапамил, одного из самых распространенных и популярных лекарств, на проводимость в моделях предсердий с различной электрофизиологией и распределением фиброза.

«С помощью индивидуальной модели предсердий мы смогли точно определить, насколько Верапамил подойдет конкретному пациенту или, возможно, менее популярное лекарство будет эффективней. Исходя из анамнеза, конкретного предсердия конкретного пациента, мы можем скорректировать электрофизиологию. Определить, какие проводимости у него нарушены, что мы можем подкорректировать и определить, какой препарат назначить относительно приема других лекарств»,— подчеркнула Анастасия Синицына.

Таким образом, цель исследования — получить реконструкции предсердий пациентов по данным МРТ с наличием и отсутствием наложенного фиброза для сравнения условий фибрилляции на фиброзном субстрате при длительном течении заболевания и на начальной стадии.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
29 сентября, 15:09
Адель Романова

Обычно выбрасываемое кометой вещество придает ей заметное ускорение. Как выяснилось, с третьим известным науке межзвездным объектом 3I/ATLAS этого практически не происходит, хотя у него есть и кома, и хвост. Астрофизики сейчас пытаются найти этому объяснение.

28 сентября, 16:44
Редакция Naked Science

ТЭС на ископаемом топливе — причина смерти многих сотен тысяч человек в год. Их замещение поэтому неизбежно, но вот чем? ВИЭ нестабильны в выработке, из-за чего мы видим страновые блэкауты в Испании и ужесточение правил их ввода в Китае с этого года. Атом, напротив, крайне стабилен. Только вот при текущем сценарии использования ядерного топлива разведанные запасы урана слишком малы, чтобы быть долгосрочной основой для недорогой энергии. Пока их хватает, а что будет завтра? Именно ответу на этот вопрос и посвящены два страхующих друг друга прорывных российских проекта по замыканию топливного цикла.

30 сентября, 08:30
Александр Березин

Подавляющее большинство людей с возрастом приобретают боль и хруст в коленях, а затем и снижение их подвижности. В тяжелых случаях дело доходит до протезирования сустава. Но замена по функциональности уступает естественному, да и сами операции на пожилых людях не всегда разумны. Корейские ученые предложили новый подход к решению проблемы.

29 сентября, 15:09
Адель Романова

Обычно выбрасываемое кометой вещество придает ей заметное ускорение. Как выяснилось, с третьим известным науке межзвездным объектом 3I/ATLAS этого практически не происходит, хотя у него есть и кома, и хвост. Астрофизики сейчас пытаются найти этому объяснение.

26 сентября, 11:41
ИИМК РАН

Археологи Института истории материальной культуры РАН (ИИМК РАН), при поддержке фонда «История отечества» в ходе раскопок обнаружили на всемирно известной стоянке каменного века Костенки-17 в Воронежской области редчайшие украшения из зубов песца и окаменелой раковины, а также уникальный для этого времени нуклеус из бивня мамонта для снятия заготовок.

27 сентября, 14:07
Игорь Байдов

Резкий крен, падение в воздушную яму и тревожный сигнал ремней безопасности — знакомые ощущения для любого, кто часто летает. Для миллионов пассажиров турбулентность остается главным источником дискомфорта и страха в полете. Но авторы нового исследования обещают перевести ее из разряда непредсказуемых явлений в область точной науки. Они заявили о создании, возможно, самой передовой математической модели турбулентности, которая поможет сделать полет гораздо спокойнее.

20 сентября, 08:52
Александр Березин

Посадка, включая выгорание куска степи, прошла штатно, но часть грызунов на борту погибли. Правда, погубила их не повышенная космическая радиация полярной орбиты, влияние которой на млекопитающих планировали выявить в миссии, а более банальные причины.

12 сентября, 14:03
ТюмГУ

Исследования самодержавия могут пролить свет на феномен, исконно свойственный российской государственности, а значит, переосмыслить исторический путь России и выработку новых направлений развития, к такому выводу пришел ученый ТюмГУ.

9 сентября, 11:03
Адель Романова

Третий известный межзвездный объект 3I/ATLAS летит примерно вдвое быстрее обоих своих предшественников. По расчетам, его вряд ли могло выбросить из родной планетной системы с подобной скоростью, и так разогнаться по пути он тоже не мог.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно