Το νέο βραβείο NSF υποστηρίζει τη μελέτη των αρρυθμιών σε άρρωστες καρδιές

Το νέο βραβείο NSF υποστηρίζει τη μελέτη των αρρυθμιών σε άρρωστες καρδιές

Η καρδιαγγειακή νόσος επηρεάζει σχεδόν τους μισούς ενήλικες στις Ηνωμένες Πολιτείες και αποτελεί σημαντική πρόκληση για τη δημόσια υγεία. Για να βελτιώσει τη διάγνωση και τη θεραπεία μιας τέτοιας καρδιακής πάθησης, ο Rui Zhu, Ph.D., επίκουρος καθηγητής στη Σχολή Μηχανικών Βιομηχανίας και Συστημάτων στο Πανεπιστήμιο της Οκλαχόμα, έλαβε ένα Πρόγραμμα Σχολής του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών για την Ανακάλυψη των Μηχανισμών Πίσω από τις Καρδιακές Αρρυθμίες.

Μια υγιής ανθρώπινη καρδιά χτυπά σε κανονικό ρυθμό, αλλά οι καρδιακές αρρυθμίες διαταράσσουν αυτό το μοτίβο λόγω ελαττωματικών ηλεκτρικών παλμών στον μυϊκό ιστό της καρδιάς. Η έρευνα του Zhu επικεντρώνεται στη μοντελοποίηση πολύπλοκων συστημάτων και σχεδιάζει να εφαρμόσει αυτή την τεχνογνωσία στην πρόκληση της μοντελοποίησης άρρωστων καρδιών.

Οι προσομοιώσεις πολυφυσικής μπορούν να μας δώσουν έναν πιο ρεαλιστικό τρόπο να κατανοήσουμε πώς λειτουργούν οι αρρυθμίες. Αλλά αυτές οι προσομοιώσεις κατασκευάστηκαν κυρίως για υγιείς καρδιές. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι στην πραγματικότητα, οι άρρωστες καρδιές μπορεί να διαφέρουν σε μεγάλο βαθμό ως προς την ανατομία, την παθολογία κ.λπ., καθιστώντας δύσκολη την ακριβή καταγραφή αυτών των καταστάσεων από τις συμβατικές προσομοιώσεις. "

Rui Zhu, Ph.D., επίκουρος καθηγητής, Σχολή Μηχανικών Βιομηχανίας και Συστημάτων, Πανεπιστήμιο της Οκλαχόμα

Για να αντιμετωπίσει αυτήν την πρόκληση και να παρέχει μια σαφέστερη κατανόηση της ηλεκτρικής, μηχανικής και δυναμικής των ρευστών στις αρρυθμικές καρδιές, η Zhu βασίζεται στην προηγούμενη εργασία της μοντελοποίησης με καρδιακή ηλεκτρική δραστηριότητα και ενσωματώνει τεχνικές βαθιάς μάθησης σε αυτές τις υπολογιστικές προσομοιώσεις της καρδιάς για να κατανοήσει πώς οι παράγοντες πολυφυσικής μπορεί να συμβάλλουν σε αρρυθμίες.

Τα σχέδια του Zhu είναι μοναδικά επειδή η τρέχουσα πρακτική επικεντρώνεται κυρίως στην κατανόηση της ηλεκτρικής δραστηριότητας της καρδιάς. Επομένως, το κύριο διαγνωστικό εργαλείο για τον εντοπισμό των αρρυθμιών είναι ένα ηλεκτροκαρδιογράφημα 12 κύριων ή ΗΚΓ, το οποίο μετρά την ηλεκτρική δραστηριότητα της καρδιάς καταγράφοντας τα ηλεκτρικά σήματα που προβάλλονται στην επιφάνεια του σώματος. Η μελέτη του Zhu για την ηλεκτρική, μηχανική και δυναμική των ρευστών και τις αλληλεξαρτήσεις τους θα δώσει μια ευρύτερη εικόνα του τι συμβαίνει στις αρρυθμικές καρδιές.

Ο Zhu είναι ενθουσιασμένος με τα εκπαιδευτικά στοιχεία του έργου. «Στόχος των εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων είναι η προώθηση ενός υψηλού επιπέδου εργατικού δυναμικού στον τομέα της υγείας, με βαθιά κατανόηση της φυσιολογίας της αρρυθμίας και των προηγμένων μεθόδων που αναπτύχθηκαν σε αυτό το έργο», είπε. Με την υποστήριξη των συνεργατών της εκπαίδευσης και της υγειονομικής περίθαλψης, το έργο του Zhu θα βοηθήσει στην εκπαίδευση της επόμενης γενιάς του εργατικού δυναμικού της υγειονομικής περίθαλψης ώστε να κατανοήσει καλύτερα μια ασθένεια που επηρεάζει εκατομμύρια ανθρώπους στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Η έρευνα του Zhu έχει αναγνωριστεί με πολλαπλά βραβεία χαρτιού στο Ινστιτούτο Μηχανικών Βιομηχανίας και Συστημάτων και στο Ινστιτούτο Επιχειρησιακής Έρευνας και στα Συνέδρια Επιστημών Διαχείρισης. Έλαβε πτυχίο Βιομηχανικού Σχεδιασμού και Μεταπτυχιακό δίπλωμα στους Ανθρώπινους Παράγοντες στο Σχεδιασμό από το Harbin Institute of Technology και έλαβε το διδακτορικό της στη Βιομηχανική Μηχανική από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια.

Τα NSF Career Awards υποστηρίζουν πρότυπα πρώιμης σταδιοδρομίας στην έρευνα και την εκπαίδευση και καθοδηγούν την πρόοδο σε οργανισμούς. Είναι το πιο διάσημο βραβείο του οργανισμού για σχολές πρώιμης σταδιοδρομίας.

Πηγές: