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

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
«Выключить» артрит: британские ученые опробуют новый метод лечения
«Выключить» артрит: британские ученые опробуют новый метод лечения

Пациенты принимают участие в исследовании, которое, как надеются ученые, в конечном итоге даст миру новый метод лечения ревматоидного артрита...

НОВОСТИ. Системные заболевания
Парализованный пациент встал на ноги после лечения стволовыми клетками
Парализованный пациент встал на ноги после лечения стволовыми клетками

В ходе первого в своем роде клинического испытания, проведенного в Японии, метод лечения травм спинного мозга, основанный на перепрограммированных стволовых клетках...

НОВОСТИ. Нервная система НОВОСТИ. Новые методы лечения
NatCom: выявлена сеть мозга, связанная с генерализованной эпилепсией
NatCom: выявлена сеть мозга, связанная с генерализованной эпилепсией

Исследователи из Клиники «Бригем энд уименс» и Гарвардской Медицинской школы обнаружили, что генерализованные эпилептические приступы связаны с определенной...

НОВОСТИ. Нервная система
Пересадка кала может стать методом лечения депрессии
Пересадка кала может стать методом лечения депрессии

Все привыкли считать, что депрессия развивается вследствие нарушений работы мозга. Однако некоторые ученые предполагают, что виновником может...

НОВОСТИ. Психические и поведенческие расстройства НОВОСТИ. Психическое здоровье НОВОСТИ. Депрессия
Израильский метод редактирования генов может произвести революцию в лечении рака
Израильский метод редактирования генов может произвести революцию в лечении рака

Израильские исследователи из Тель-Авивского университета добились значительного прогресса в лечении опухолей головы и шеи, используя технологию редактирования...

НОВОСТИ. Онкология НОВОСТИ. Генетика
В Китае открыли новый способ борьбы с раком
В Китае открыли новый способ борьбы с раком

Медицинский университет Гуанси в Китае сделал собственное открытие, полученное опытным путем. Исследователи создали генно-модифицированный вирус...

НОВОСТИ. Онкология
ИИ диагностирует рак молочной железы наравне с врачами
ИИ диагностирует рак молочной железы наравне с врачами

Группа врачей и ученых провела исследование, в котором оценила возможности программы...

НОВОСТИ. Онкология
Ученые обнаружили соединение, которое возможно сможет восстановить полный двигательный контроль после инсульта
Ученые обнаружили соединение, которое возможно сможет восстановить полный двигательный контроль после инсульта

Исследователи впервые обнаружили соединение, которое помогает восстановить полный двигательный контроль после инсульта - способность...

НОВОСТИ. Нервная система
Ученые обнаружили намеки на потенциальную новую причину рака желудка
Ученые обнаружили намеки на потенциальную новую причину рака желудка

Впервые ученые систематически проанализировали соматические мутации в слизистой оболочке желудка, чтобы выявить мутационные процессы, некоторые...

НОВОСТИ. Онкология НОВОСТИ. Пищеварительная система
Открытие нового белка может кардинально изменить доставку противоопухолевых препаратов
Открытие нового белка может кардинально изменить доставку противоопухолевых препаратов

В семействе бактерий, обитающих в почве и микробиоме кишечника человека, обнаружен ранее неизвестный белок, который может помочь в доставке лекарств для лечения рака...

НОВОСТИ. Онкология НОВОСТИ. Новые методы лечения
Новый лабораторный инструмент выявляет вирусы, способные уничтожить золотистый стафилококк
Новый лабораторный инструмент выявляет вирусы, способные уничтожить золотистый стафилококк

Недавно разработанный лабораторный инструмент может в течение нескольких часов помочь определить специфические вирусы, которые можно использовать для ...

НОВОСТИ. Инфекции НОВОСТИ. Новые методы лечения
Дивозилимаб стал первым оригинальным генно‑инженерным биологическим препаратом для лечения системной склеродермии
Дивозилимаб стал первым оригинальным генно‑инженерным биологическим препаратом для лечения системной склеродермии

Российский Минздрав одобрил еще одно показание для инновационной терапии рассеянного склероза разработки «Биокад». Дивозилимаб стал...

НОВОСТИ. Системные заболевания НОВОСТИ. Лекарственные средства НОВОСТИ. Новые методы лечения
Связь между болезнями десен и деменцией
Связь между болезнями десен и деменцией

Крепкие десны — блестящий ум! Исследования показывают, что болезни десен имеют более серьезные последствия, чем мы думали. Подробнее об этом рассказала стоматолог...

НОВОСТИ. ЛОР заболевания НОВОСТИ. Нервная система

САМЫЕ ЧИТАЕМЫЕ СТАТЬИ