Специалисты Уральского отделения РАН приступили к испытаниям математической модели человеческого сердца, которая сможет дать прогноз сердечно-сосудистых болезней для конкретного человека на десятилетия вперёд.
«Цифровое сердце» – это пакет математических программ, которые способны рассчитать работу этого органа у любого человека.
– На данный момент в мире существуют только компьютерные 3D-модели, которые не физиологичны – они как мультфильм. А мы идём от волокна сердца и биомеханики, выстраиваем закономерности работы каждой его частички. Математическая модель сможет дать персонифицированный прогноз болезней для каждого человека, – сообщил директор Института математики и механики УрО РАН Николай Лукоянов.
Модель создаётся и будет испытываться вместе с врачами и физиологами, в том числе и коллегами из университетов Оксфорда и Гента. В идеале цифровая модель настраивается под конкретного человека, под конкретное заболевание и потом тестируется – как конкретное сердце отреагирует на те или иные нагрузки. Математика поможет смоделировать на компьютерах все варианты болезней и просмотреть все возможные сценарии – будет ли порок сердца, тахикардия или пролапс митрального клапана, – то есть ответить на вопрос, как будет жить сердце в ближайшие годы.
Своё «Цифровое сердце» учёные из Екатеринбурга создают уже на протяжении нескольких лет с помощью суперкомпьютера URAN (сокращённое название от УрО РАН), который в тысячу раз мощнее стандартного ПК.
– В ходе исследований обнаруживаются совершенно новые показатели эффективности сердечной деятельности. Но наибольший интерес для нас, математиков, будут представлять массовые результаты работы с конкретными больными. Тогда будет набран необходимый массив материала, который мы загрузим в наш суперкомпьютер для дальнейшего совершенствования системы, – рассказал член Совета Российского фонда фундаментальных исследований, академик РАН Виталий Бердышев.
В будущем, глядя на трёхмерную модель бьющегося сердца, врач сможет виртуально поэкспериментировать с ним: узнать, поможет ли ему новое лекарство и не навредит ли большая физическая нагрузка.