Quadro di modellazione multiscala basato su immagini del sistema cardiopolmonare: calibrazione longitudinale e valutazione delle terapie nell'ipertensione polmonare pediatrica

L'ipertensione polmonare (IP) è un disturbo complesso associato a un'elevata pressione arteriosa polmonare. A differenza dell'ipertensione sistemica, l'IP è difficile da rilevare negli esami fisici di routine e l'attuale gold standard per la diagnosi di IP è attraverso il cateterismo invasivo del cuore destro. L'IP prolungata provoca cambiamenti funzionali, strutturali e anatomici nel ventricolo destro (RV), nelle grandi arterie polmonari e nella microcircolazione polmonare che alla fine portano all'insufficienza ventricolare scompensata e alla morte. A differenza dell'ipertensione sistemica, per la quale i pazienti hanno una gestione farmacologica efficace della pressione arteriosa da decenni, la prognosi dell'IP rimane sfavorevole con il 15% di mortalità entro 1 anno con la terapia moderna. La nostra attuale comprensione dell'IP è stata ampiamente ottenuta attraverso modelli animali e studi clinici. Tuttavia, il bendaggio chirurgico o i modelli animali di ipossia cronica non riproducono completamente l'eziologia della IP umana, mentre le misurazioni cliniche invasive della resistenza vascolare polmonare (PVR), della rigidità e dell'elastanza ventricolare forniscono informazioni limitate sulla progressione della malattia. Pertanto, è urgente sviluppare un modello computazionale multiscala (MS) in grado di accoppiare il breve termine (ad es. emodinamica) e interazioni G&R a lungo termine tra il RV e la circolazione polmonare.

Gli obiettivi generali di questo progetto sono utilizzare il quadro per (1) descrivere il decorso temporale delle alterazioni biomeccaniche e (2) identificare i principali colpevoli meccanici associati all'insufficienza cardiaca indotta da PH in modo che gli interventi clinici possano essere mirati contro di essi.