Estrutura de modelagem multiescala baseada em imagens do sistema cardiopulmonar: calibração longitudinal e avaliação de terapias em hipertensão pulmonar pediátrica

A hipertensão pulmonar (HP) é um distúrbio complexo associado à elevação da pressão arterial pulmonar. Ao contrário da hipertensão sistêmica, a HP é difícil de detectar em exames físicos de rotina e o padrão-ouro atual para o diagnóstico de HP é por meio de cateterismo cardíaco direito invasivo. A HP prolongada resulta em alterações funcionais, estruturais e anatômicas no ventrículo direito (VD), nas grandes artérias pulmonares e na microcirculação pulmonar que, em última análise, levam à falência descompensada do VD e à morte. Ao contrário da hipertensão sistêmica, para a qual os pacientes têm controle farmacológico eficaz da pressão arterial por décadas, o prognóstico da HP permanece ruim, com 15% de mortalidade em 1 ano com a terapia moderna. Nossa compreensão atual da HP foi amplamente obtida por meio de modelos animais e estudos clínicos. No entanto, bandagem cirúrgica ou modelos animais de hipóxia crônica não reproduzem totalmente a etiologia da HP humana, enquanto medidas clínicas invasivas de resistência vascular pulmonar (RVP), rigidez e elastância ventricular fornecem informações limitadas sobre a progressão da doença. Portanto, há uma necessidade premente de desenvolver um modelo computacional multiescala (MS) que possa acoplar o curto prazo (por exemplo, hemodinâmica) e interações G&R de longo prazo entre o VD e a circulação pulmonar.

Os objetivos gerais deste projeto são usar a estrutura para (1) descrever o curso temporal das alterações biomecânicas e (2) identificar os principais culpados mecânicos associados à insuficiência cardíaca induzida por HP, para que as intervenções clínicas possam ser direcionadas contra eles.