用模型个性化心脏药

心脏的计算模型可能是心脏病专家在诊断和决策过程中的宝贵工具。他们可以帮助解释患者的临床测量结果，以发现潜在的病理或模拟不同的干预措施。通常，该模型需要一个个性化阶段，该阶段结合了一个人的特定心脏几何形状，但理想情况下也应包括肌肉纤维的方向。博士TU/E生物医学工程系的候选人Luca Barbarotta研究了不同选择对几何学和纤维取向对模型结果的影响。他在2021年1月13日成功捍卫了论文。

个性化心力学模型通常包括从成像方法中获取的几何信息以及其他患者指标的其他数据。通常，它还包括通过非侵入性成像看到的变形和菌株。

在这个个性化过程中，通常非常关注几何形状的个性化，而纤维取向是使用基于常规规则的模型建模的。这主要是因为纤维方向的体内测量仍然是一个挑战，而重建患者特定的几何形状更容易。几何和纤维取向数据都存在测量噪声和重建误差的存在。

第一步

Barbarotta量化了对几何形状和纤维取向建模的不同选择对产生的应变预测的影响，并通过估计从末端水肿菌株估算患者特异性纤维方向来迈出数据同化的第一步。他还提出了一种方法，以估算生理变异的敏感终端2骨菌株。

他创建了六个形状模型，描述了300个健康心脏的解剖结构，以代表平均患者几何形状的一个标准偏差附近的多种几何形状。来自从EX-VIVO扩散张量成像获得的纤维方向的两个图号的信息用于表示平均构型围绕一个标准偏差的变化。

个性化心脏力学的计算模型

这些发现表明，纤维取向影响末期2骨菌株的分布至少是几何形状的两倍。纤维的横向角度是主要贡献，尽管它们的纵向角度也很重要。与心脏的影响相比几何学，只有左心室的大小具有纤维取向的影响。

为了帮助获取有价值的纤维取向数据，Barbarotta还提出了一种方法，以从诊所中可以测量的数据估算这种取向。通过这种方法，发现估计和实际纤维方向之间的差异在平均DT-MRI测量误差范围内为10度。

总之，Barbarotta的研究可能是进一步个性化心脏力学计算模型的重要一步，以更好地解释患者数据和更合适的治疗方案选择。

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