iHEART Simulator一种彻底改变心脏研究的心脏数学模型

完全由米兰理工大学开发的人类心脏数学和计算模型，旨在 研究冠状动脉疾病。这是发表在著名期刊《自然科学报告》上的研究重点，题为“心脏灌注的综合数学模型”。该项目是米兰理工大学数学系 MOX 实验室与化学、材料和化学工程系“Giulio Natta”实验室合作的结果，现在展示了 iHEART 模拟器的成果。

iHEART Simulator 的独特之处在于它能够将机电、血液动力学和心脏灌注的复杂过程结合到一个平台中。这种集成水平在模拟心脏功能和相关疾病方面提供了前所未有的生物物理准确性。

这项研究最具创新性的方面之一是将该模型应用于分析冠状动脉疾病，例如缺血和急性心肌梗。借助 iHEART 模拟器，研究人员将能够以更详细、更准确的方式研究这些疾病，为新疗法铺平道路。

iHEART 项目还与米兰圣拉斐尔医院 IRCCS 和米兰 Humanitas 研究医院合作开发了数学模型来了解心律失常，例如室性心动过速或心房颤动。这些模型使得识别心律失常发生和维持的关键因素成为可能。因此，已经证明心脏数学能够支持和巩固心壁干预区域定位的电生理学研究。此外，越来越快的算法也正在研究中，并处于高级开发阶段;他们将允许实时进行此类分析，从而显着加快手术决策过程。

与米兰萨科医院合作，还开发了一个模型来指导心脏外科医生切除部分室间隔以治疗肥厚性梗阻性心肌病。数学模拟是术前阶段的一部分，被医生认为是这种精细手术的有效指导工具。

与罗韦雷托(特伦托省)的 Ospedale Santa Maria del Carmine 合作，创建了一种数学工具来优化心脏再同步治疗。这减少了植入再同步装置所需的绘制左心室的时间，从而也减少了患者在侵入性治疗中的暴露时间，并引导导管放置在对失代偿患者最有疗效的位置。

iHEART 模拟器是“iHEART”(综合心脏)项目多年研究的成果，该项目由欧盟通过 ERC 高级拨款资助。该项目由Alfio Quarteroni教授指导和协调，从 2017 年持续到 2023 年，旨在开发第一个人类心脏及其疾病的综合数学模型。

这项研究的结果由 Quarteroni 教授在东京 ICIAM 2023 会议上的全体报告中发表，并获得了国际工业与应用数学理事会 (ICIAM) 授予的著名的拉格朗日奖。

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