"Живое сердце" | Living Human Heart Project
Проект «Живое сердце» объединяет ведущих ученых, врачей , разработчиков и инженеров для проектирования и валидации высокоточных персонализированных цифровых моделей сердца человека.
В рамках проекта создается математическая модель работающего сердца, учитывающая электромеханические свойства мышечной ткани, работу предсердий, желудочков и клапанов (в том числе искусственных). Реалистичная симуляция кровотока в бьющемся человеческом сердце реализуется с помощью FSI технологии, учитывающей взаимодействия жидкость-конструкция между кровью и тканями сердца.
Модель SIMULIA «Живое сердце» – это высокоточная динамическая модель здорового четырехкамерного сердца взрослого мужчины. Она включает в себя анатомические составляющие сердца, такие как митральный, аортальный легочный и трехстворчатый клапаны, а также проксимальную сосудистую сеть: дугу аорты, легочную артерию и верхнюю полую вену.
Модель "Живое сердце"
Движение сердца регулируется реалистичной физикой электрических и структурных процессов, а также течением жидкости (крови).
Модель может использоваться для изучения как совместного электро-механического поведения сердца, в котором механический отклик обусловлен электрическим возбуждением, так и для изучения электрических импульсов сердца отдельно.
В результате исследований для модели сердца можно провести связанный электромеханический анализ цикла ударов с длительностью в одну секунду. Такая постановка соответствует стандартной частоте сердечных сокращений взрослого человека в расслабленном состоянии – 60 ударов в минуту.
Результаты для модели сердца с натуральными клапанами: объемные скорости в сердце
Несмотря на то, что модель представляет собой здоровое сердце, на ней можно изучать аномальные состояния - болезни сердца. Такой эффект достигается при изменении геометрии составляющих сердца, свойств тканей и нагрузок. Кроме того, можно подключать к модели дополнительные составляющие (например, медицинские приборы), чтобы изучать их влияние на работу сердца и исследовать варианты лечения.
Участники проекта
Dassault Systemes; CAPVIDIA; TeSIS; Stony Brook University; Institute of Applied Mechanics, RWTH Aachen; Charité – Universitätsmedizin Berlin; University of California, San Francisco; Boston Scientific Corporation, Massachusetts Institute of Technology, National Institute of Cardiology, National Heart Centre Singapore, The German Heart Competence Center at Tübingen и другие.