El nuevo premio de la NSF apoya el estudio de las arritmias en corazones enfermos

El nuevo premio de la NSF apoya el estudio de las arritmias en corazones enfermos

Las enfermedades cardiovasculares afectan a casi la mitad de los adultos en los Estados Unidos y representan un importante desafío de salud pública. Para mejorar el diagnóstico y el tratamiento de dicha afección cardíaca, Rui Zhu, Ph.D., profesor asistente en la Escuela de Ingeniería Industrial y de Sistemas de la Universidad de Oklahoma, ha creado un programa docente de la Fundación Nacional de Ciencias para descubrir los mecanismos detrás de las arritmias cardíacas.

Un corazón humano sano late a un ritmo regular, pero las arritmias cardíacas alteran este patrón debido a impulsos eléctricos defectuosos en el tejido muscular del corazón. La investigación de Zhu se centra en modelar sistemas complejos y planea aplicar esta experiencia al desafío de modelar corazones enfermos.

Las simulaciones multifísicas pueden brindarnos una forma más realista de comprender cómo funcionan las arritmias. Pero estas simulaciones se construyeron principalmente para corazones sanos. Esto se debe a que, en realidad, los corazones enfermos pueden variar mucho en anatomía, patología, etc., lo que dificulta que las simulaciones convencionales capturen con precisión estas condiciones. “

Rui Zhu, Ph.D., profesor asistente, Escuela de Ingeniería Industrial y de Sistemas, Universidad de Oklahoma

Para abordar este desafío y proporcionar una comprensión más clara de la dinámica eléctrica, mecánica y de fluidos en corazones arrítmicos, Zhu se basa en su trabajo de modelado anterior con actividad eléctrica cardíaca e integra técnicas de aprendizaje profundo en estas simulaciones computacionales del corazón para comprender cómo los factores multifísicos pueden contribuir a las condiciones arrítmicas.

Los planes de Zhu son únicos porque la práctica actual se centra principalmente en comprender la actividad eléctrica del corazón. Por lo tanto, la principal herramienta de diagnóstico para identificar arritmias es un electrocardiograma de 12 principales, o ECG, que mide la actividad eléctrica del corazón registrando las señales eléctricas proyectadas sobre la superficie del cuerpo. El estudio de Zhu sobre la dinámica eléctrica, mecánica y de fluidos y sus interdependencias proporcionará una imagen más amplia de lo que sucede en los corazones arrítmicos.

Zhu está entusiasmado con los componentes educativos del proyecto. "El objetivo de las actividades educativas es promover una fuerza laboral sanitaria altamente calificada, con un profundo conocimiento de la fisiología de las arritmias y los métodos avanzados desarrollados en este proyecto", dijo. Con el apoyo de colaboradores de educación y atención médica, el trabajo de Zhu ayudará a capacitar a la próxima generación de personal sanitario para comprender mejor una enfermedad que afecta a millones de personas en los Estados Unidos.

La investigación de Zhu ha sido reconocida con múltiples premios por trabajos en el Instituto de Ingenieros Industriales y de Sistemas y el Instituto de Investigación de Operaciones y las Conferencias de Ciencias de la Gestión. Recibió una licenciatura en Diseño Industrial y una maestría en Factores Humanos en Diseño del Instituto de Tecnología de Harbin y recibió su doctorado en Ingeniería Industrial de la Universidad Estatal de Pensilvania.

Los premios NSF Career Awards apoyan los modelos a seguir en el inicio de su carrera en investigación y educación y guían el avance en las organizaciones. Es el premio más prestigioso de la organización para profesores que inician su carrera.

Fuentes: