Изображения, собранные во время рутинной ангиограммы, загружаются в суперкомпьютер. В течение 24 часов модель артерии человека печатается на 3D-принтере.
Это дает кардиологам важную информацию о поведении кровотока и точной структуре артерии изнутри.
Это также помогает им принять решение о том, какой стент (устройство, используемое для удержания открытой спавшейся или заблокированной артерии) для вставки.
Этот метод также позволяет обнаруживать «горячие точки» зубного налета, воскообразного вещества, которое накапливается в артериях и вызывает сердечные заболевания. Некоторые из этих бляшек было трудно найти с помощью традиционных методов.
Потенциальное использование суперкомпьютеров для персонализированной медицины описано в академической статье, опубликованной в European Heart Journal.
Сердечные заболевания остаются убийцей номер один в Австралии, поражая каждого шестого взрослого.. Каждые девять минут у человека случается сердечный приступ.
Новые методы прогнозирования накопления зубного налета в сердце будут иметь важное значение для уменьшения этого ущерба.
Ведущий автор, доцент Мельбурнского университета Питер Барлис, интервенционный кардиолог в больницах Сент-Винсента и Северной больницы.
«Используя наши сверхчувствительные сканирования сердца в сочетании с моделями, созданными с помощью суперкомпьютеров, мы теперь можем распечатать сегменты артерий пациента и надеемся адаптировать устройства так, чтобы они идеально подходили к ним», – сказал доцент Барлис.
"Нет двух артерий одинаковой формы. Мы все разные, с артериями, которые имеют разные ветви и размеры, сужаясь от больших к меньшим. И так же, как мусор накапливается на берегу реки, налет может прилипать к определенным участкам артерии человека. Таким образом, эта технология действительно дает нам более четкое представление об этих областях.
«В идеале мы хотим использовать модели, чтобы спрогнозировать лучший тип стента для пациента. Как только этот процесс будет оптимизирован, мы сможем разместить пациента на столе, а его артерию напечатать и смоделировать для руководства процедурой."
Определение того, какие бляшки вызывают сердечный приступ, остается «святым Граалем» кардиологии.
«Использование камеры сверхвысокого разрешения, известной как оптическая когерентная томография (ОКТ), для сканирования внутренних частей сердечных артерий облегчило визуализацию холестериновых бляшек, но до сих пор неясно, какие из этих бляшек перейдут в вызвать сердечные приступы.
"Если мы сможем идентифицировать эти бляшки высокого риска более точно и намного раньше, мы сможем предотвратить сердечные приступы до того, как они произойдут."
Доцент Барлис представил OCT в Австралии в 2009 году и с тех пор совершенствует эту технологию, чтобы помочь пациентам с сердечными заболеваниями.
Он говорит, что 3D-моделирование имеет очень многообещающий потенциал для предсказания мест, где могут образовываться бляшки, и в конечном итоге поможет кардиологам предсказать сердечные приступы.
Соавтор и исследователь Мельбурнского университета доктор Викас Тондапу говорит, что подсказки об опасных холестериновых бляшках лежат в определенных нарушениях в структуре кровотока.
«Наша работа предполагает использование суперкомпьютеров для моделирования кровотока в артериях. Цель состоит в том, чтобы использовать паттерны кровотока и нарушения, чтобы потенциально предсказать будущее развитие бляшек с высоким риском ", – сказал д-р Тондапу.
Доцент Барлис и его команда теперь имеют два гранта ARC для работы с инженерной школой университета, чтобы найти биосовместимый полимер для 3D-печати сердечных стентов, который точно соответствует физическому состоянию человека, уменьшая риск коллапса стента или осложнений.
Они также заинтересованы в новых полимерах, которые позволят стенту медленно разрушаться с течением времени и которые могут доставлять лекарства непосредственно к месту нахождения бляшки