La modélisation ventriculaire du cœur entier a parcouru un prolonged chemin ces dernières années et assiste actuellement à l’évolution d’une variété d’approches informatiques, en particulier dans le domaine des technologies personnalisées pour des applications cliniques spécifiques aux clients.



Les arythmies ventriculaires, qui sont des battements cardiaques anormaux, sont l’une des principales causes de mortalité dans le monde. Pour poursuivre une meilleure compréhension mécanistique des arythmies ventriculaires, les chercheurs de l’Université Johns Hopkins se tournent vers des modèles informatiques à cœur entier.

Dans Biophysics Critiques, d’AIP Publishing, les chercheurs décrivent les progrès réalisés à l’aide de diverses approches informatiques pour traiter les mécanismes du dysfonctionnement cardiaque et les problèmes liés à l’application clinique d’approches diagnostiques et thérapeutiques basées sur l’informatique pour les maladies cardiaques et les arythmies.



Les propriétés électriques du cœur peuvent être modélisées by means of des principes biophysiques fondamentaux déterminés par des expériences scientifiques fondamentales.

Les modèles informatiques du cœur entier sont multi-échelles, ce qui signifie qu’ils tiennent compte à la fois des propriétés au niveau cellulaire et au niveau des organes. Ces modèles incluent la majeure partie de la complexité biophysique de la pathologie cardiaque d’un individual individuel.

Ce système biophysique complexe « peut être représenté à l’aide d’un ensemble d’équations mathématiques », a déclaré Natalia A. Trayanova, co-auteur et professeur de génie biomédical et de médecine à l’Université Johns Hopkins. « Résoudre ces équations à l’aide d’un logiciel informatique nous permet d’exécuter des simulations détaillées pour imiter l’activité électrique du cœur. »

Les modèles informatiques du cœur reliant l’électrophysiologie cellulaire au comportement de l’ensemble de l’organe apparaissent comme des plates-formes prometteuses pour l’évaluation in-silico de nouvelles stratégies diagnostiques et thérapeutiques.

« La modélisation informatique personnalisée du cœur des patients fait des progrès en développant des modèles qui intègrent la géométrie et la structure individuelles du cœur, ainsi que d’autres informations spécifiques au client », a déclaré Trayanova.

Ces modèles spécifiques au individual peuvent aider à prédire le risque de mort subite d’origine cardiaque ou l’issue d’une intervention cardiaque.

« Des modèles spécifiques aux people sont également utilisés pour déterminer le traitement best de l’arythmie, à la fois auriculaire et ventriculaire, ce dernier étant souvent basé sur différents fondements biophysiques », a déclaré Trayanova.  » Ces varieties de modèles peuvent permettre une évaluation rapide des paramètres des dispositifs médicaux et des critères de sélection des sufferers, ainsi que le développement de nouveaux agents thérapeutiques.

 » La modélisation informatique peut également être combinée en synergie avec des approches d’apprentissage automatique pour mieux prendre en compte les informations disponibles dans les dossiers de santé des sufferers. «