ENG
Добавить в избранное
Новости

Разработка ученых Пермского Политеха сможет повысить эффективность шунтирования сердца у детей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Результаты исследований пермских ученых станут первым этапом в разработке программного обеспечения для анализа вариантов шунтирования. Программа позволит внести вклад в импортозамещение по применению информационных технологий в медицине. Разработка реализована в рамках Федеральной программы академического лидерства «Приоритет-2030». Результаты исследования ученые представили в журнале Materials. В работе также приняли участие специалисты Федерального центра сердечно-сосудистой хирургии имени С. Г. Суханова (Пермь).

Ученые выполнили исследование при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования России в рамках программы деятельности Пермского НОЦ мирового уровня «Рациональное недропользование», а также грантов РФФИ и Пермского края. Часть работы исследователи реализовали в рамках международного научно-образовательного сотрудничества по программе «Михаил Ломоносов».

«Показатели смертности у детей с врожденным пороком сердца в России растут. Обструктивные поражения выводного тракта правого желудочка составляют 25–30% врожденных аномалий сердца. Сегодня хирургическое вмешательство является основным методом лечения нарушений развития сердечно-сосудистых структур. Прорывным решением в их хирургическом лечении стало создание модифицированного шунта Блэлок-Тауссиг. Но остается множество факторов, которые могут влиять на успешность операций», — рассказывает доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» Пермского Политеха, кандидат физико-математических наук, руководитель стратегического проекта Пермского Политеха «Человекоцентричные технологии и сервисы» в рамках проекта «Приоритет-2030» Алексей Кучумов.

Наиболее точно установить эти факторы можно с помощью математического моделирования и методов биомеханики, считают исследователи. 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. Межэтапная летальность при выполнении шунтирования остается высокой и варьируется от 3 до 22,1%.

Построив модель течения крови в системе «аорта — шунт — легочная артерия» с учетом взаимодействия жидкости и твердого тела, биомеханики выяснили, что значимое влияние на кровоток оказывает местоположение шунта. Соединение сосудов должно обеспечивать достаточный, но не избыточный легочной кровоток. При этом не должно быть снижения сердечного выброса, повреждений сосудов и объемной перегрузки желудочка, необходимо обеспечивать равномерный рост легочных артерий.

Исследователи проанализировали три варианта установки шунта и установили несимметричность кровотока в легочных артериях в различных местах его имплантации. Они выяснили, что формирование шунта должно учитывать анатомо-физиологические особенности пациентов.

Ученые также исследовали механические свойства сосудистых трансплантатов. Свойства материала шунта также играют важную роль в прогнозировании результатов операции.

«В дальнейшем на основе биомеханической модели можно создать программное обеспечение, которое позволит оценить положение шунта для конкретного пациента, предсказать возможный риск тромбоза после операции. Хирурги смогут оценить обстоятельства операции до ее проведения и спрогнозировать результаты особенностей кровотока в будущем. Такой подход в создании цифрового двойника кровотока ребенка с врожденным пороком сердца поможет значительно снизить детскую смертность и улучшить качество реабилитации», — поясняет ученый.


Подписывайтесь на канал «Инвест-Форсайта» в «Яндекс.Дзене»
Наши телеграм-каналы:
Стартапы и технологии
Новые бизнес-тренды
Загрузка...
Предыдущая статьяСледующая статья