Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России разработал 3D-модель сердца

Ученые НЦМУ «Цифровой биодизайн и персонализированное здравоохранение» Сеченовского Университета Минздрава России разработали 3D-модель сердечно-сосудистой системы. Она учитывает сложные физиологические взаимосвязи, регулирующие уровень артериального давления, в зависимости от состояния сердца, сосудов, почек и других органов. «Цифровой двойник» сердца уже в ближайшее время может стать инструментом работы не только ученых и студентов, но и медицинских работников. Разработка уже применяется в качестве образовательного инструмента в вузе.

Созданная 3D-модель сердечно-сосудистой системы организма позволяет моделировать ситуацию: она показывает, что случится с уровнем давления при возникновении того или иного изменения в состоянии организма. Для того, чтобы обеспечить точность прогнозных характеристик цифрового сердца, эксперты провели исследование основных патофизиологических характеристик и маркеров, отражающих процессы регулирования давления на кардиальном, ренальном и васкулярном уровнях.

Основное преимущество изобретения: все изменения можно отслеживать в режиме реального времени. Новая разработка позволяет создавать «цифрового двойника пациента», где учитывается сложное действие лекарственных препаратов, особенности работы сердца при различных заболеваниях, например, артериальной гипертензии или пороках сердца. Такую модель можно гибко адаптировать под разный спектр задач, начиная от обученияя студентов и повышение квалификации специалистов (в частности, виртуальная кардиореанимация) до проведение научных исследовательских работ.

— При помощи VR-интерфейса, разработанного нашими специалистами, студенты могут решать различные «кейсы» в области физиологии сердечно-сосудистой системы, а результаты уже интегрированы в общий образовательный контур. Особенность системы в различных, говоря простым языком, «уровнях сложности», где самые базовые закономерности прописаны известными или разработанными уравнениями, а более сложные закономерности могут быть реализованы с помощью самого современного математического арсенала, включая машинное обучение и обработку больших данных. В настоящее время ведётся работа именно над усложнением системы. Мы ищем пути интеграции как можно большего числа физиологических алгоритмов в модель, – рассказал директор института персонализированной медицины Сеченовского университета Минздрава России Филипп Копылов.

3D-модель сердечно-сосудистой системы уже применяется в качестве образовательного инструмента в Сеченовском Университете Минздрава России.