«Компьютерное сердце» поможет диагностировать болезни и проверить лекарства

Российские и американские ученые создали уникальную компьютерную модель механики сердца, передает РИА «Новости». Сотрудники Института иммунологии и физиологии УрО РАН (ИИФ УрО РАН) и Уральского федерального университета имени первого Президента России Б. Н. Ельцина (УрФУ) совместно с американскими коллегами из исследовательского центра IBM имени Томаса Джона Уотсона поняли, как разработать эффективную, но одновременно простую систему.

Известно: во время сердечного цикла происходит синхронное сокращение двух предсердий, затем желудочков, а потом — расслабление. Здоровый орган работает в определенном ритме. При заболеваниях ритм сбивается и развивается недостаточность. Как правило, чтобы получить детализированную модель сердца, нужно брать большое количество изменяемых параметров сердечной мышцы, включая проводимость, сократимость.

Полученные «виртуальные клинические данные» сравниваются с реальными результатами клинических исследований — ЭКГ, УЗИ и других. Далее выявляется зависимость между результатами модели и ее параметрами. Это позволяет получить значения, наиболее близкие к показателям пациентов. На все это уходит обычно много времени и требует больших вычислительных мощностей.

Отечественные инженеры делают ставку на подтвержденное сходство сокращения одного мышечного элемента сердца и всего желудочка. Создать модель работы одной мышцы намного проще, чем делать объемное моделирование камеры сердца целиком. Это позволило использовать для вычисления сократительной функции желудочка модель более низкого порядка. При меньших затратах на обучение программы был получен результат необходимой точности, говорят инженеры.