Все новости

В России создали модели для повышения эффективности шунтирования сердца у детей

Эти модели учитывают положения и характеристики шунта и индивидуальные особенности больных

ТАСС, 26 мая. Исследователи из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) создали вычислительные трехмерные модели течения крови при шунтировании, которые впервые учитывают положения и свойства шунта, а также индивидуальные особенности пациентов. Об этом в четверг сообщили в пресс-службе Минобрнауки России.

По данным авторов работы, показатели смертности у детей с врожденным пороком сердца остаются на высоком уровне. При этом основным методом лечения все еще является хирургическое вмешательство. И на успешность операции влияют несколько факторов, которые сложно учесть даже опытным врачам.

"По словам ученых, установить эти факторы можно с помощью математического моделирования и методов биомеханики. Они позволяют спрогнозировать и оценить риск осложнений после операции: неравномерного тока крови в правую и левую ветви легочной артерии, стенозов легочной артерии или шунта по мере роста ребенка.

Для этого они создали модели течения крови при шунтировании, которые с учетом индивидуальных данных пациентов прогнозируют успешность операции", - говорится в сообщении.

О деталях работы над проектом

Как пояснил ТАСС доцент кафедры "Вычислительная математика, механика и биомеханика" Пермского Политеха Алексей Кучумов, для того, чтобы смоделировать весь кровоток, во всем организме, и сделать это близко к реальности, необходимо сделать МРТ человека от головы до ног, отработать эти снимки, что очень трудоемкая задача. В результате, по его словам, получится плюс-минус трехмерная большая модель кровеносных сосудов человека.

Полученную модель, как добавил ученый, необходимо адаптировать для компьютера и научиться считать все показатели течения крови, что займет достаточно долгое время, около месяца. "Поэтому биомеханики, люди, которые делают расчет, сказали: "а давайте мы возьмем отдельные сегменты, отдельные кусочки организма, аорту и весь остальной кровоток и будем моделировать не трехмерными моделями, а очень простыми кусочками, элементами. И мы получим большую трехмерную модель кровотока. И, в зависимости от того, кто и как моделирует оставшиеся недостающие кусочки, у всех научных групп получаются разные модели", - сказал Кучумов.

По его словам, ученые из Перми стали первыми, кто стал высчитывать реальные свойства шунта. "Мы провели специальные эксперименты, растягивали эти шунты, получили их свойства, и стали закладывать в модели. Раньше кто-то просто описывал свойства похожих материалов, кто-то считал шунт как твердое тело, мягкие свойства шунта вообще не учитывали", - добавил Кучумов.

В результате, исследователи пришли к выводу, что формирование шунта должно учитывать анатомо-физиологические особенности пациентов, а свойства материала, из которых он сделан, играют важную роль в прогнозировании результатов операции. В дальнейшем научная группа намерена на основе полученных моделей разработать программное обеспечение для анализа вариантов шунтирования. Результаты работы опубликованы в журнале Materials.