Den nye NSF-prisen støtter studiet av arytmier i syke hjerter

Den nye NSF-prisen støtter studiet av arytmier i syke hjerter

Kardiovaskulær sykdom rammer nesten halvparten av voksne i USA og representerer en betydelig folkehelseutfordring. For å forbedre diagnosen og behandlingen av en slik hjertetilstand har Rui Zhu, Ph.D., assisterende professor ved School of Industrial and Systems Engineering ved University of Oklahoma, mottatt et National Science Foundation-fakultetsprogram for å oppdage mekanismene bak hjertearytmier.

Et sunt menneskehjerte slår i en vanlig rytme, men hjertearytmier forstyrrer dette mønsteret på grunn av feil elektriske impulser i hjertets muskelvev. Zhus forskning fokuserer på modellering av komplekse systemer og planlegger å bruke denne ekspertisen på utfordringen med å modellere syke hjerter.

Multifysiske simuleringer kan gi oss en mer realistisk måte å forstå hvordan arytmier fungerer. Men disse simuleringene ble først og fremst bygget for sunne hjerter. Dette er fordi syke hjerter i virkeligheten kan variere mye i anatomi, patologi osv., noe som gjør det vanskelig for konvensjonelle simuleringer å fange disse forholdene nøyaktig. "

Rui Zhu, Ph.D., assisterende professor, School of Industrial and Systems Engineering, University of Oklahoma

For å møte denne utfordringen og gi en klarere forståelse av den elektriske, mekaniske og væskedynamikken i arytmiske hjerter, bygger Zhu på sitt tidligere modelleringsarbeid med elektrisk hjerteaktivitet og integrerer dyplæringsteknikker i disse beregningssimuleringene av hjertet for å forstå hvordan de multifysiske faktorene kan bidra til arytmiske forhold.

Zhus planer er unike fordi dagens praksis fokuserer først og fremst på å forstå hjertets elektriske aktivitet. Derfor er det primære diagnostiske verktøyet for å identifisere arytmier et 12-hoved elektrokardiogram, eller EKG, som måler den elektriske aktiviteten til hjertet ved å registrere de elektriske signalene som projiseres på overflaten av kroppen. Zhus studie av elektrisk, mekanisk og væskedynamikk og deres gjensidige avhengigheter vil gi et bredere bilde av hva som skjer i arytmiske hjerter.

Zhu er spent på de pedagogiske komponentene i prosjektet. "Målet med utdanningsaktivitetene er å fremme en høyt kvalifisert helsepersonell, med en dyp forståelse av arytmifysiologi og de avanserte metodene utviklet i dette prosjektet," sa hun. Med støtte fra samarbeidspartnere i utdanning og helsevesen, vil Zhus arbeid bidra til å trene neste generasjon av helsepersonell til å bedre forstå en sykdom som rammer millioner av mennesker i USA.

Zhus forskning har blitt anerkjent med flere papirpriser ved Institute of Industrial and Systems Engineers og Institute for Operations Research og Management Sciences Conferences. Hun fikk en BS i industriell design og en MS i Human Factors in Design fra Harbin Institute of Technology og fikk sin doktorgrad i industriell ingeniørvitenskap fra Pennsylvania State University.

NSF Career Awards støtter tidlige karriererollemodeller innen forskning og utdanning og veileder fremgang i organisasjoner. Det er organisasjonens mest prestisjetunge pris for fakultetet i tidlig karriere.

Kilder: