Első körben több mint 3800 anatómiailag pontos digitális szívmodell készült. A kutatók célja az volt, hogy feltárják az életkor, a nem és az életmód hatását a szív működésére.
A King’s College London, az Imperial College London és az Alan Turing Intézet kutatói több mint 3800 digitális szívet hoztak létre, hogy megvizsgálják, miként hat az életkor, a nem és az életmód a szívbetegségek kialakulására és a szív elektromos működésére. A szív „digitális ikreinek”, vagyis a szerv digitálisan felépített, részletes, háromdimenziós modelljeinek ilyen léptékű alkalmazása máris segített felfedezni, hogy az életkor és az elhízás változásokat idéz elő a szív elektromos tulajdonságaiban.
Ez pedig összefüggésben állhat a szívbetegségek fokozott kockázatával.
A kutatás eredményeit a Nature Cardiovascular Research című szakfolyóiratban tették közzé. A tudósok azt írták, a digitális ikrek lehetőséget kínálnak az életmód szívre gyakorolt hatásainak mélyebb megértésére, különböző populációk körében is. Azt ugyancsak bebizonyították, hogy a férfiak és nők EKG-értékei közötti különbség elsősorban a szív méretéből adódik, és nem abból, hogy hogyan vezeti a szív az elektromos jeleket.
„Az általunk létrehozott digitális szívmodellek megteremtik a következő lépés alapját: összekötni a szív működését a génjeinkkel. Ez segíthet megérteni, hogyan befolyásolják a genetikai eltérések a szív működését – oly módon, ahogy azt eddig még sosem tettük” – mondta Dr. Shuang Qian, a King’s College London Orvosi Mérnöki Központjának vendégkutatója.
A kutatás célja, hogy ezek az új ismeretek segítsenek a kezelések pontosabb beállításában, például a szívritmus-szabályozók paramétereinek személyre szabásában, illetve új gyógyszercélpontok azonosításában. A kutatók abban bíznak, hogy a szív működésének mélyebb megértése hozzájárulhat a személyre szabottabb kezelésekhez.
A digitális szíveket valódi betegek adatai és EKG-felvételei alapján készítették, a brit UK Biobank adatbázisból, valamint szívbeteg páciensek csoportjából – írja közleményben a King’s College London. A modellek digitális másolatként szolgálnak, amelyek segítségével olyan szívműködési tényezőket is vizsgálni lehet, amelyeket közvetlenül nehéz mérni.
A gépi tanulás és a mesterséges intelligencia fejlődése lehetővé tette, hogy a kutatók gyorsabban és kevesebb manuális munkával készíthessék el a több ezer digitális modellt.
A digitális ikrek olyan számítógépes modellek, amelyek a valós világban létező tárgyakat vagy folyamatokat szimulálnak. Elkészítésük költséges és időigényes lehet, viszont új ismereteket adhatnak arról, hogyan működik egy adott rendszer.
Az egészségügyi alkalmazás során a digitális ikrek képesek előre jelezni, hogyan alakul egy betegség, illetve hogyan reagálhat a páciens a különböző kezelésekre.
„A kutatásunk azt mutatja, hogy a szív digitális ikreinek lehetőségei túlmutatnak a diagnosztikán. Azzal, hogy képesek vagyunk egy teljes populáció szíveit leképezni, megmutattuk, hogy a digitális ikrek mélyebb betekintést nyújthatnak azok esetében, akik szívbetegség kockázatának vannak kitéve. Az is láthatóvá vált, hogyan befolyásolja a szív működését az életmód és a nem” – mondta Steven Niederer professzor, a tanulmány vezető szerzője.
„Ezek az új ismeretek segítenek finomítani a kezeléseket és új gyógyszercélpontokat azonosítani. Azzal, hogy ezt a technológiát ilyen nagy léptékben fejlesztettük, lehetővé tettük, hogy a jövőben széles körű, a teljes népességre kiterjedő kutatásokban is alkalmazni lehessen. Ez személyre szabottabb kezelésekhez és jobb megelőzési stratégiákhoz vezethet, végső soron pedig teljesen átalakíthatja, hogy hogyan értjük meg és kezeljük a szívbetegségeket” – fűzte hozzá Pablo Lamata professzor, a tanulmány társszerzője.
A címlapkép AI-val generált illusztráció. Forrás: Freepik
A HIPA támogatásával megvalósuló 1,9 millió eurós beruházás révén az amerikai NI egyebek mellett új generációs tesztelési megoldásokat fejleszt.
Pályakezdők és évtizedes tapasztalattal rendelkezők is csatlakozhatnak a Paks II. szakembergárdájához. Az aktuális lehetőségeket a tavaszi állásbörzéken is meg lehet ismerni.
