Адрес e-mail:

Лаборатория физиологии человека

Основополагающей идеей исследований, проводимых в лаборатории физиологии человека, является использование математического моделирования для получения информации, недоступной непосредственному измерению в эксперименте или клинике. В первую очередь усилия лаборатории сосредоточены на математическом описании сердечно-сосудистой системы: как электрофизиологии сердца, так и моделей кровотока.


Наши проекты:


  • Разработка пациент-специфичных моделей на основе функциональных и генетических данных.


Несмотря на сложность и детальность современных вычислительных моделей электрофизиологии сердца, сегодня фактически отсутствуют методы, позволяющие учесть фенотипическое разнообразие кардиомиоцитов. Ряд проектов лаборатории связан с разработкой и использованием алгоритмов параметризации моделей на основе функциональных данных (оптическое картирование, микроэлектродные записи, электрограммы и т. д.). Связанной проблемой является обратная задача: разработка математических моделей на основе профиля экспрессии, подобные математические модели могут позволить предсказать функциональные изменения в миокарде на основе генетической информации.


  • Исследование механизмов генерации сердечного ритма, распространения возбуждения и возникновения аритмий.


Многие проекты лаборатории посвящены моделированию распространения возбуждения с учетом сложной гетерогенной организации миокарда. Задачи связаны как с изучением естественной генерации сердечного ритма синатриальным узлом, так и с моделированием аритмий.


  • Оптическое картирование


Одним из современных экспериментальных методов исследования распространения возбуждения в миокарде является оптическое картирование с использованием потенциал-чувствительных и кальций-чувствительных красителей. Могие наши задачи связаны с разработкой алгоритмов автоматической обработки данных, полученных при помощи панорамного, многопараметрического и других видов оптического картирования.


  •   Разработка модели адреностимуляции кардиомиоцитов человека.

Симпатическая активность играет важную роль в развитии многих нарушений сердечного ритма. Действие адреналина сложно: адреностимуляция модулирует несколько мембранных токов через систему вторичных посредников. Понять взаимосвязь между различными компонентами аритмогенеза можно при помощи вычислительных моделей, но экспериментальные данные, полученные на ткани человека, очень редки. Одним из проектов лаборатории является разработка модели адреностимуляции клеток желудочка человека с использованием экспериментов на кардиомиоцитах человека, дифференцированных из плюрипотентных стволовых клеток.



Персонализированные модели регионарного (коронарного, церебрального, в нижних конечностях) кровотока позволяют определить гемодинамически значимые стенозы и помогают принимать решения по лечению больных с сосудистыми патологиями. Для этого разрабатываются алгоритмы и программное обеспечение для автоматической сегментации соответствующих артерий, а также подбора параметров квазиодномерной модели кровотока по графу сосудов.
Более подробно с технологией персонализированного моделирования можно познакомиться в монографии сотрудников лаборатории
https://www.elsevier.com/books/personalized-computational-hemodynamics/vassilevski/978-0-12-815653-7


Персонализированные электрофизиологические модели сердца предназначены для оптимизации лечения сердечных аритмий. Технологическая цепочка построения таких моделей предполагает разработку алгоритмов и программного обеспечения для создания персонализированных моделей геометрии камер сердца на основе данных МРТ/КТ, восстановления структуры проводящих путей, параметризации ионной модели на основе электрофизиологического исследования. Работа в этом направлении поддержана грантом РФФИ "Персонализированная математическая модель фибрилляции предсердий и оценка эффективности абляции"

  • Разработка математических технологий в механике биологических тканей.

Биологические ткани характеризуются существенно нелинейным поведением, поэтому моделирование их поведения затруднено не только подбором параметров нелинейной модели упругости, но и выбором модели как таковой. Работа в этом направлении была инициирована грантом РНФ "Модельно-независимые определяющие соотношения для персонализированного описания механики мягких тканей"

Руководитель
:
Роман Альбертович Сюняев
Контакты:
siuniaev.ra@mipt.ru
312 БиоКорпуса МФТИ

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2020 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Противодействие коррупции | Сведения о доходах

Политика обработки персональных данных МФТИ

Техподдержка сайта | API

Использование новостных материалов сайта возможно только при наличии активной ссылки на https://mipt.ru

МФТИ в социальных сетях