Основанная на изображениях структура многомасштабного моделирования сердечно-легочной системы: продольная калибровка и оценка методов лечения детской легочной гипертензии

Легочная гипертензия (ЛГ) представляет собой сложное заболевание, связанное с повышенным давлением в легочной артерии. В отличие от системной гипертензии, ЛГ трудно обнаружить при рутинных медицинских осмотрах, и в настоящее время золотым стандартом диагностики ЛГ является инвазивная катетеризация правых отделов сердца. Длительная ЛГ приводит к функциональным, структурным и анатомическим изменениям правого желудочка (ПЖ), крупных легочных артерий и легочной микроциркуляции, что в конечном итоге приводит к декомпенсированной недостаточности ПЖ и смерти. В отличие от системной артериальной гипертензии, при которой пациенты десятилетиями получают эффективное фармакологическое лечение артериального давления, прогноз ЛГ остается неблагоприятным с 15% летальностью в течение 1 года при современной терапии. Наше текущее понимание ЛГ в значительной степени было получено с помощью моделей на животных и клинических исследований. Тем не менее, хирургическое бандажирование или модели хронической гипоксии на животных не полностью воспроизводят этиологию легочной гипертензии человека, тогда как инвазивные клинические измерения легочного сосудистого сопротивления (ЛСС), жесткости и эластичности желудочков дают ограниченное представление о прогрессировании заболевания. Таким образом, существует острая необходимость в разработке многомасштабной (MS) вычислительной модели, которая может совмещать краткосрочные (например, гемодинамика) и долговременные G&R-взаимодействия между правым желудочком и малым кругом кровообращения.

Общие цели этого проекта заключаются в том, чтобы использовать структуру для (1) описания динамики биомеханических изменений во времени и (2) определения основных механических причин, связанных с сердечной недостаточностью, вызванной ЛГ, чтобы на них можно было нацелить клинические вмешательства.