Работа и семья
Школьники под руководством ученых Пермского Политеха создают программу для трекинга створок клапана сердца
Аортальный клапан – один из четырех клапанов, регулирующих кровоток в сердце. По данным исследований более 10% людей старше 70 лет подвержены аортальному стенозу (сужению аорты на уровне клапана). Ежегодно проводится 270 тысяч операций по замене сердечного клапана, а к 2050 году прогнозируется 850 тысяч. Поэтому крайне важно изучать поведение мягких тканей сердечной мышцы и определять их механические свойства. Эта информация становится ключевой в изготовлении искусственных клапанов. Ученые Пермского Политеха разрабатывают уникальное программное обеспечение для обработки движения створок аортального клапана по видеоданным эхокардиографии. Результаты исследования позволят создавать функциональные материалы для медицинских приложений, например, искусственных клапанов.
Разработка ведется в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030» и Государственного задания на создание новых молодежных лабораторий.
Аортальный клапан разделяет нижнюю левую камеру сердца (левый желудочек) и главную артерию тела (аорту). Когда сердце сокращается, он открывается и пропускает кровь из левого желудочка в аорту. Когда сердце расслабляется, клапан закрывается, чтобы предотвратить обратное движение крови.
Нарушения функции клапана могут привести к изменению физиологических условий кровотока и заставлять сердце работать слишком интенсивно, что приводит к опасным для жизни человека патологическим изменениям.
Для лечения нарушений применяются различные оперативные вмешательства по замене клапана протезами искусственного или естественного происхождения. Однако не всегда удается предсказать результаты операций. Математическое моделирование может помочь в решении данной проблемы. Но существует необходимость в неинвазивном (без хирургических вмешательств) определении механических свойств створок клапана.
Ученые Пермского Политеха разрабатывают приложение для трекинга (отслеживания движения) створок аортального клапана по видеоданным эхокардиографии. Это технология определяет динамику движения мягких тканей во время сердечного цикла. С помощью дополнительного алгоритма можно определить механические свойства данных биоматериалов без изъятия образцов тканей у реальных пациентов в режиме реального времени.
– Наша программа работает с результатами УЗИ, в том числе эхокардиографии. Мы берем у врачей видеоданные и обрабатываем, используем их как входную информацию. Затем расставляем контрольные точки на тех объектах, которые нас интересуют, в данном случае – на створках клапана. В результате работы программы получаем траектории их движения. В будущем планируем подключить технологии искусственного интеллекта для автоматизации этого процесса. Также существует возможность расширения функционала программного продукта для оценки биомеханических свойств и других мягких тканей организма человека, – объяснили ученик Политехнической школы Данил Бастраков и куратор проекта, научный сотрудник лаборатории биожидкостей, аспирант кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики ПНИПУ Никита Пиль.
– Эта подзадача – часть глобального проекта по применению машинного обучения для оценки последствий хирургических вмешательств и изготовлению искусственных клапанов с помощью технологий аддитивного производства. Для этого нужно знать свойства биоматериалов, поведение которых необходимо оценивать на живых тканях человека. Надеемся, что данный проект станет шагом в направлении решения глобальной проблемы эффективного лечения патологии аортального клапана, – поделился научный руководитель проекта, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией биожидкостей, профессор кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики ПНИПУ Алексей Кучумов.
Разработка ученых Пермского Политеха – важный этап на пути к созданию функциональных материалов для различных медицинских девайсов, в том числе и створок искусственных аортальных клапанов. Это позволит не только сохранить жизнь людям, но и поддерживать ее на максимально комфортном уровне.
Что надо успеть за выходные
Выспаться, провести генеральную уборку, посмотреть все новые сериалы и позаниматься спортом. Потом расстроиться, что время прошло зря. Есть альтернатива: сесть за руль и махнуть в путешествие. Как минимум, его вы всегда будете вспоминать с улыбкой. Собрали несколько нестандартных маршрутов.
Результат диспансеризации
Прошел диспансеризацию и сделал УЗИ всего ливера. Мне 41. Узнал результаты: я еще покопчу этот свет. Моторчик и внутренние органы в норме, печеночка жирновата (не критично). Судя по анализам нужно скорректировать питание.
Следите за своим здоровьем, не пренебрегайте обследованиями!
Без рейтинга.
Малыш на УЗИ
Про УЗИ сосудов шеи
Какой невролог и без просмотра сосудов, которые питают головной мозг. А знали ли вы, что это исследование назначается относительно редко? Итак, по полочкам разложим информацию о сосудах шеи.
Коротко, в голову идут основные 4 сосуда питающие мозг, это две сонные артерии спереди и два вертебральных сосуда сзади. В голове они соединяются и образуют общий круг (утрирую, но в целом именно так) считай как любой перекрёсток с кольцом, куда подходят с разных сторон 4 дороги. Это нужно для компенсации кровоснабжение мозга, если одна артерия плохо работает.
Большую часть кровотока приходят от внутренних сонных артерий, но и задние вертебральные выполняют важную функцию - это кровоснабжение ствола мозга. Вертебральные артерии проходят через дырочки в костных позвонках, тем самым защищаясь от воздействия из вне (например, передавливанием мышц)
Естественно, любая патология сосудов, которые кровоснабжают мозг, будет приводить к инсульту или потери сознания. Поэтому исследовать эти артерии НУЖНО, ЕСЛИ МЫ ДУМАЕМ ЧТО У ЧЕЛОВЕКА ИНСУЛЬТ ИЛИ ЕСЛИ МЫ ДУМАЕМ О ПРОФИЛАКТИКЕ ИНСУЛЬТА. В молодом возрасте (до 50) это бывает редко. А вот после 50 лет - посмотреть нет ли там отложения холестерина на внутренней стенке сосуда.
То есть другими словами на УЗИ мы ищем:
1. Отложения холестерина - бляшки, не перекрывают ли они сосуд.
2. Резкие изгибы самого сосуда, чтобы направить к сосудистому хирургу на операцию и предотвратить инсульт, так как такие изгибы могут приводить к образованию тромбов или повреждёнию стенки сосуда.
3. Расслоение стенки сосуда после травмы (или мануальной терапии)
Всё. Остальное (синдром обкрадывания, Такаясу, фибромышечная дисплазия и т.д.) бывают редко.
Что является нормой:
-асимметрия кровотока.
-извитость.
-изменение венозного оттока
-изменение скорости при поворотах головы
-гипотрофия (уменьшение диаметра) вертебральных артерий
Вот классический пример заключения нормального УЗИ сосудов шеи (первое, что нашел в поисковике):
1. Малый диаметр правой позвоночной артерии.
2.Непрямолинейность хода правой позвоночной артерии в канале поперечных отростков шейных позвонков на уровне С2– С4, со стенозирующим эффектом до 53% за счет экстравазальной компрессии.
3.Проба с поворотами головы не вызывает значимого снижения скоростных показателей кровотока в позвоночных артериях с обеих сторон.
4.Повышение скоростных показателей кровотока в позвоночных венах с обеих сторон (умеренное затруднение венозного оттока на экстракраниальном уровне).
Написано страшно, но норма)) Стоит ли таким заключением пугать человека? Я считаю, что нет, достаточно было написать: стеноокклюзирующей патологии не выявлено.
Что ж, ну привыкли в России искать все проблемы в кровоснабжении головного мозга, голова болит - венозный отток нарушен из-за шеи, кружиться - это сосуды мышцами шеи пережатые, вегетативные нарушения? Это плохое кровоснабжение мозга из-за извитости сосудов. И так далее, придумайте сами любой симптом и объясните это сосудами, вуаля, вы невролог)). А в реальной практике значимая патология сосудов шеи встречается редко