健康的回声:学生设计小儿心脏患者的非侵入性试验

健康的回声:数学可能会揭示孩子的心脏问题
SGT。乔伊的孤独的心俱乐部乐队成员(从左边)Joey Huchette,Hrothgar,Andrew Tilley和(Front)广阳。

据bob游戏说心脏有时能看到肉眼看不见的东西,但由于莱斯大学四名数学系学生的努力,休斯顿德克萨斯儿童医院(TCH)的病人的超声心动图可能很快会为儿科心脏病学家揭示一些新东西。

这些学生都将于下个月从赖斯大学毕业,获得计算和应用数学学位。他们从去年秋天开始着手创建一个计算机程序,利用无创超声心动图为医生提供目前只能通过有创导管才能获得的信息。

这四个人自称是“乔伊中士的孤独之心俱乐部乐队”,他们创造了对于他们的高级顶点设计项目,这是所有人的计划要求在米饭。该团队将于周四在大米的2013年工程设计展示和海报竞争中展示其工作。

“如果有人已经生病了,你想做的最后一件事就是坚持自己的东西,“SGT说。Joey的队员Hrothgar of Will Rice College。

“记住,我们在这里谈论孩子,”米饭的另一个团队成员说,广阳说。“侵入性导管实际上对他们来说比成年人更糟糕。”

该团队的目标是测量心脏内的血压梯度。在TCH的心脏病专家将这个问题告知了莱斯大学计算和应用数学系(CAAM)的教员之后,他们被分配了这项任务。

健康的回声:数学可能会揭示孩子的心脏问题
上图:原始速度信息——以厘米/秒为单位——在验证测试期间由超声心动图记录。中间:速度数据已被称为样条的数学函数平滑。底部:由速度数据计算得到的压力梯度。

是一种动态测量,告诉医生心脏泵血的力度。左心室是血液离开心脏前经过的最后一个腔室,左心室内的压力梯度对心脏病学家来说特别有用。

今天的医生只能可靠地测量压力梯度用导管,一根细探针必须穿过病人的血管,并在心脏跳动时放置在心室内。

SGT。乔伊的团队成员Joey Huchette of Martel College表示,该团队的作业是找到一种方法,可以使用超声心动图的数据来测量梯度,涉及与用于超声图类似的技术的无创心脏测试。

德州儿童医院的心脏病患者接受治疗而且它们是非侵入性的,”Huchette说。医生可以利用超声心动图来提取心脏血液流速的信息。这个测试告诉他们血液流向探针的速度,这很有用,但在某些情况下不如压力信息有用。

Huchette说:“我们正在努力寻找一种方法,将这些关于心脏血液流速的现成信息转化为对诊断有用的血压信息。”

来自汉森学院的团队成员安德鲁·蒂利说:“我们的出发点是超声心动图,它基本上是一组速度值。在每个像素上,我们都试图将速度转换为压力。”

该团队发现,从流体动力学中,他们可以用来攻击问题的各种良好的方程,并且他们甚至发现了以前的研究,医生已经解决了转换的一些细节。然而,方程式非常复杂,需要几个月的时间来确定他们使用超声心动图数据的目标甚至是可行的。

到圣诞节假期,该团队在与TCH心脏病学三年级研究员伊利亚·博林(Elijah Bolin)博士进行了几次会议后,已经制定出了数学框架;克雷格·鲁辛博士,TCH心脏病学助理教授;还有丹尼尔·佩妮医生,TCH的心脏病学主任。他们目前正在尝试验证他们的模型,数据来自于TCH在机械心脏中使用有创导管进行的一天测试。

他们还记录了数百小时的创建和改进了他们的软件,该软件是为具有基本计算机技能和典型PC的用户设计的。该软件还需要以可视化格式提供结果,这对心脏病学家无论是有用的,也可以在几秒钟内易于解释。

乔伊中士(Sgt. Joey)的孤独之心俱乐部乐队(Sgt. Joey's Lonely Heart's Club Band)仍在进行这个项目,并计划明年移交给另一个设计团队。他们希望这个设计可以进一步完善,以便佩妮实验室的研究人员可以在动物模型上测试该软件,并将其与导管并排比较。

蒂利说:“希望它能在未来的某个时候帮助人们。”“这种可能性是让这个项目变得有趣的原因之一。”


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引文:健康的回声:学生设计小儿心脏患者的非侵入性试验(2013年4月10日)从HTTPS://medicalXpress.com/news/2013-04-echo-health-tudents-noninvasive-eptiatric.html检索到4月30日2021年4月30日
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