Med-Practic
Посвящается выдающемуся педагогу Григору Шагяну

События

Анонс

У нас в гостях

Aктуальная тема

 

НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей

Сердечные волнения смоделировали для лечения — Journal of Applied Physics

Сердечные волнения смоделировали для лечения — Journal of Applied Physics

Фибрилляция предсердий встречается более чем у 1% населения и относится к наиболее распространенным сердечно-сосудистым заболеваниям. Работа сердца —  последовательная череда сокращений, которые вызывают волны возбуждения по всей сердечной ткани. Фибрилляция (разрастание соединительной ткани с появлением рубцовых изменений) препятствует повторному прохождению спиральной волны. Ученые МФТИ  изучили новый подход к моделированию фиброзной ткани предсердий, учитывающий клеточное строение и проводимость в зонах фиброза. Такая модель может стать инструментом для прогнозного моделирования и поиска цели абляции — разрушения очага аритмии. Работа опубликована в журнале Journal of Applied Physics.

Фибрилляция предсердий — болезнь довольно коварная и часто впервые диагностируется только после перенесенного инсульта. Относительная эффективность лечения составляет 50–80%, а сам процесс довольно болезнен — ведется изоляция легочных вен с помощью катетерной абляции (прижигания током). При этом частота рецидивов остается очень высокой (40–60%). Щадящего лечения не существует, а сам приступ можно прервать только срочным вмешательством с помощью дефибриллятора.

Уже сейчас снизить риски абляции возможно с помощью исследований поврежденных тканей, но, несмотря на обширную базу результатов компьютерных и животных моделей тканей сердца, данные о самом процессе до сих пор ограничены. Модель ученых молодежной лаборатории экспериментальной и клеточной медицины МФТИ воссоздает реалистичную текстуру тканей и показывает наличие проводящих путей. В данной работе ученые провели исследование нового подхода к моделированию фиброзной ткани, учитывающего клеточное строение.

«Основная проблема в определении пути лечения — сама текстура фиброза — количество очагов и их расположение у каждого пациента индивидуальны. Это как шрамы на теле, но, в отличие от кожи, сердечная ткань не способна к регенерации, и повреждения в течение жизни только накапливаются. Соответственно, каждому лечению нужен свой индивидуальный подход — необходима четкая картина повреждений, чтобы провести операцию на предсердии и снизить вероятность потенциальных аритмий. Наша разработка позволяет создать виртуальную модель с помощью сканирования, что дает возможность изучить механизмы, которые приводят к фибрилляции каждого пациента и создать наглядную базу для принятия возможных решений», — рассказал об исследовании Михаил Слотвицкий, сотрудник лаборатории экспериментальной и клеточной медицины МФТИ.

Исследование выявило зависимость между формой потенциала действия клеток, их расположением в ткани и направлением распространения волны. Волновой фронт, полученный в модели, создает динамическую неоднородность ткани, что влияет на миграцию и закрепление спиральных волн и объясняет образование повреждений в ткани сердца. Модель описывает отдельно каждую клетку сердца и их соединение, создавая настоящую виртуальную ткань.

Условия возникновения фиброза исследовались на культурах клеток и компьютерных моделях. Считается, что основным фактором возникновения и поддержания реентри-активности является наличие в ткани непроводящих участков — до 70% фиброзных тканей, однако на практике количество фиброзной ткани в дебюте значительно меньше.

«Для изучения хода болезни врачи могут изымать у пациента ушко предсердий, которое не оказывает влияния на их работу, но позволяет воссоздать общую картину. В своих исследованиях мы использовали подобный операционный материал. Благодаря  им наша модель научилась воспроизводить сами клетки и при помощи искусственного интеллекта строить сетку, которая воспроизводит их форму. Теперь с помощью MРТ мы сможем получить расположение и количество областей, где кардиомиоциты (рабочие клетки сердца) замещены соединительной тканью, и дальше на виртуальной копии проводить функциональные эксперименты — запускать волну возбуждения и наблюдать, как она распространяется и какие очаги аритмии вызывает. К сожалению, подобного рода болезни можно лечить только путем выжигания, это уничтожает проводящий путь возникновения аритмии, но наращивает пораженные ткани. При операции необходимо минимизировать эти потери, для чего и предназначена наша модель», — прокомментировала исследование Валерия Цвелая, заведующая лабораторией экспериментальной и клеточной медицины МФТИ.

Работа выполнена при поддержке программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030» и Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. Разработка модели ведется также при поддержке нового биотехнологического центра ГБОУ ВО АГНИ, ПИШ ИТМО и компании ПАО «ТАТНЕФТЬ». Лаборатория отдельно благодарит Константина Агладзе, создателя лаборатории и ее научного наставника, который начинал это исследование и теперь успешно вывел его на новый уровень.

Источник. poisknews.ru
Администрация сайта med-practic.com не несет ответственности

за содержание информации
Loading...
Share |

Вопросы, ответы, комментарии

Читайте также

В Великобритании родился ребенок, выношенный в трансплантированной матке
В Великобритании родился ребенок, выношенный в трансплантированной матке

В Великобритании родился первый ребенок, выношенный после трансплантации матки. Донором стала тетя новорожденной, сообщили в лондонской больнице...

НОВОСТИ. Акушерство и урогинекология НОВОСТИ. Открытия, происшествия
Ученые нашли способ доставки препаратов к опухолям мозга через обонятельные нейроны
Ученые нашли способ доставки препаратов к опухолям мозга через обонятельные нейроны

Специалисты Томского политехнического университета разработали подход к увеличению эффективности доставки наночастиц-перевозчиков лекарственных препаратов в опухоль...

НОВОСТИ. Онкология
Ученые открыли новую группу крови после 50-летней загадки
Ученые открыли новую группу крови после 50-летней загадки

В 1972 году у беременной женщины обнаружили необычную особенность крови: в ней отсутствовал поверхностный молекулярный маркер, который есть у всех остальных людей...

НОВОСТИ. Гематология
Израильские ученые нашли способ ''переключить'' иммунитет на борьбу с раком
Израильские ученые нашли способ ''переключить'' иммунитет на борьбу с раком

Ученые из Института Вейцмана в Израиле сделали важное открытие, которое может изменить подход к лечению рака. Им удалось выявить ген, отвечающий за поведение иммунных клеток...

НОВОСТИ. Онкология
Пациентке из США удалили трансплантированную почку свиньи
Пациентке из США удалили трансплантированную почку свиньи

Врачам пришлось прибегнуть к удалению почки свиньи, трансплантированной 50-летней американке Товане Луни. Несмотря на возникшую реакцию отторжения трансплантата, пациентке удалось...

НОВОСТИ. Уроандрология НОВОСТИ. Открытия, происшествия
Гормон роста и течение хронической сердечной недостаточности
Гормон роста и течение хронической сердечной недостаточности

Имеются данные о том, что снижение активности оси гормон роста/инсулиноподобный фактора роста -1 является распространенным явлением при сердечной недостаточности...

НОВОСТИ. Сердечно-сосудистая система
Вакцинация против опоясывающего лишая снижает риск развития деменции
Вакцинация против опоясывающего лишая снижает риск развития деменции

Новое исследование показало, что вакцинация против вируса герпеса, вызывающего опоясывающий лишай, снижает риск развития деменции у пожилых людей в течение семи лет на 20%...

НОВОСТИ. Инфекции НОВОСТИ. Нервная система
Aging: воспаление – главный фактор старения клеток
Aging: воспаление – главный фактор старения клеток

Исследователи из Вагенингенского университета и исследовательского центра выяснили, что...

НОВОСТИ. Старость и долголетие
Разработан кардиостимулятор длиной 3,5 мм, растворяющийся в теле
Разработан кардиостимулятор длиной 3,5 мм, растворяющийся в теле

Американские ученые из Северо-Западного университета разработали временный кардиостимулятор, который меньше рисового зерна и не требует хирургического удаления...

НОВОСТИ. Сердечно-сосудистая система
Снижение ''плохого'' холестерина может уменьшить риск деменции на 28%
Снижение ''плохого'' холестерина может уменьшить риск деменции на 28%

Новое исследование с участием 109 000 человек показало, что поддержание низкого уровня холестерина ЛПНП (липопротеинов низкой плотности) значительно...

НОВОСТИ. Нервная система НОВОСТИ. Сердечно-сосудистая система
Формирование хромосом наконец-то раскрыто в деталях благодаря методу визуализации нового поколения
Формирование хромосом наконец-то раскрыто в деталях благодаря методу визуализации нового поколения

На протяжении нескольких десятилетий биологи пытались разгадать тайну конденсации хромосом в характерные стержни после деления клетки...

Эти ранее неизвестные клетки могут вернуть зрение слепым
Эти ранее неизвестные клетки могут вернуть зрение слепым

Потеря зрения, вызванная старением, дегенеративными заболеваниями, такими как макулярная дегенерация, или травмами, остается серьезной медицинской проблемой...

НОВОСТИ. Офтальмология
Революционная карта митохондрий мозга может помочь объяснить снижение когнитивных способностей
Революционная карта митохондрий мозга может помочь объяснить снижение когнитивных способностей

Ученые составили первую карту митохондрий головного мозга, что, по их словам, может стать первым важным шагом на пути к разгадке возрастных нарушений мозга...

НОВОСТИ. Нервная система
Генетически модифицированная печень свиньи впервые пересажена человеку
Генетически модифицированная печень свиньи впервые пересажена человеку

Впервые в мире китайские ученые успешно пересадили генетически модифицированную свиную печень пациенту с констатированной смертью мозга...

НОВОСТИ. Хирургия НОВОСТИ. Открытия, происшествия
Ученые выявили генетические варианты, которые не повышают риск смерти от рака
Ученые выявили генетические варианты, которые не повышают риск смерти от рака

По мере повышения спроса на услуги генетического тестирования среди пациентов онкологического профиля врачам и исследователям удается выявлять новые генетические...

НОВОСТИ. Онкология НОВОСТИ. Генетика

САМЫЕ ЧИТАЕМЫЕ СТАТЬИ