Ερευνητές πέτυχαν να δημιουργήσουν ψηφιακό δίδυμο που για πρώτη φορά αντιγράφει το ηλεκτρικό σύστημα αγωγιμότητας της καρδιάς, που συντονίζει τους παλμούς.

Η σημαντική εξέλιξη θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο για διάγνωση και εξατομίκευση αγωγών για παθήσεις όπως καρδιακή ανεπάρκεια και αρρυθμίες.

Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο  Medical Image Analysis, και πραγματοποιήθηκε από το Millennium Institute for Engineering and Artificial Intelligence for Health, που συνδέεται με πανεπιστήμια στη Χιλή.

Αναπτύχθηκε υπολογιστικό μοντέλο που ανακατασκευάζει ψηφιακά το δίκτυο Purkinje-ηλεκτρικό σύστημα αγωγιμότητας της καρδιάς- με χρήση ηλεκτροκαρδιογραφήματος.

Στόχος είναι να χρησιμοποιηθεί ως ψηφιακός ασθενής όπου θα μπορούν να δοκιμάζονται και να βελτιστοποιούνται, χωρίς κίνδυνο, αγωγές. Αυτό θα επέτρεπε καλύτερο σχεδιασμό των ιατρικών πράξεων, μεγαλύτερη εξατομίκευση και καλύτερα αποτελέσματα.

Tο δίκτυο Purkinje έχει μοναδική δομή, σαν δέντρο που αναπτύσσεται κοντά στην εσωτερική επιφάνεια της καρδιάς. Το μοντέλο των ερευνητών, το σχεδίασε ως

fractal, παρόμοιο με νιφάδες χιονιού, δηλαδή μια δομή που επαναλαμβάνεται. Το project, χρειάστηκε 7 χρόνια να ολοκληρωθεί.

Στην περίπτωση της καρδιακής ανεπάρκειας, με το μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης πραγματοποιήθηκαν τεστ σε ασθενείς και ο αλγόριθμος μπόρεσε να εντοπίσει μη φυσιολογική ηλεκτρική δραστηριότητα στην καρδιά χωρίς επεμβατικές διαγνωστικές μεθόδους.

Με το φηψιακό μοντέλο, οι γιατροί θα μπορούσαν τελικά να εξετάζουν χιλιάδες πιθανές θέσεις για τον βηματοδότη και να εντοπίζουν τη βέλτιστη, χωρίς καν να αγγίξουν τον ασθενή.

Αυτό πιθανόν θα μπορούσε να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της αγωγής και να συντομεύσει το χρόνο της διαδικασίας.

Η ομάδα εργάζεται τώρα σε 2 προκλήσεις- την αύξηση της υπολογιστικής ικανότητας ώστε το ψηφιακό δίδυμο κάθε ασθενούς να δημιουργείται σχεδόν σε πραγματικό χρόνο.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι θα μπορούσε να εκληφθεί ως ακόμα μια ιατρική εξέταση, με τα αποτελέσματα να είναι ιδανικά έτοιμα εντός μιας ημέρας, όταν θα είναι διαθέσιμες οι απεικονιστικές εξετάσεις και το ηλεκτροκαρδιογράφημα του ασθενούς.

Στη συνέχεια η ιατρική ομάδα θα μπορούσε να το χρησιμοποιήσει ως ψηφιακό ασθενή για να εξετάσει αγωγές.

 

Πηγές:
Medical Image Analysis

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Κουραμπιέδες, μελομακάρονα και μια αίσθηση ανεκπλήρωτου
Το πρώτο και μοναδικό βιο - ομοειδές φάρμακο για την πολλαπλή σκλήρυνση μπαίνει στις ΗΠΑ
Ι. Βαρδακαστάνης: Το αναπηρικό κίνημα συνεχίζει να αγωνίζεται και να διεκδικεί