Notícies Notícies

Torna a la pàgina principal
Vés enrere

Es disposa d’un model mecànic del cor que és eficaç, més versàtil i econòmic

Es disposa d’un model mecànic del cor que és eficaç, més versàtil i econòmic

El mètode s’explica en un article publicat el 3 de juny a Biomechanics and Modeling in Mechanobiology amb Èric Lluch, com a primer autor, i Bart Bijnens, Jérôme Noailly i Oscar Camara, investigadors de la Unitat de Recerca BCN MedTech, amb investigadors de Medisys Philips Research de Suresnes (França) i INRIA, Université Côte d′Azur, Sophia Antipolis, (França) com a coautors.

11.06.2019

Imatge inicial

Les malalties cardiovasculars són la primera causa de mort al món. La majoria d'experiments associats a l'estudi d'aquestes malalties es fan amb animals d’experimentació i/o amb persones; en assaigs que solen tenir grans costos associats. Gràcies als avenços dels recursos computacionals i dels mètodes numèrics, és possible fer simulacions per ordinador que redueixen aquests costos. Recentment, el modelatge cardíac s’ha erigit com a una prometedora eina per estudiar els mecanismes fisiològics que intervenen en les malalties cardíaques, predir l’eficàcia dels tractaments i ajudar a la presa de decisions clíniques personalitzades.

El modelatge cardíac s’ha erigit com a una prometedora eina per estudiar els mecanismes fisiològics que intervenen en les malalties cardíaques, predir l’eficàcia dels tractaments i ajudar a la presa de decisions clíniques personalitzades

La majoria de models del cor utilitzen imatges cardíaques constituïdes per píxels o punts per extraure una geometria realista de l’anatomia cardíaca. Els models que pretenen simular el moviment cardíac necessiten una construcció d’una malla anatòmica elaborada que comporta una dificultat computacional generada a partir d’aquest conjunt de punts provinents de les imatges.

“La majoria de les simulacions cardíaques computacionals estan basades en mètodes de malla els quals requereixen la construcció d'una malla de bona qualitat, la qual cosa té un cost computacional elevat i fa difícil la seva generalització a diferents geometries del cor”, explica Èric Lluch, primer autor d’un treball en què es mostra un mètode sense malla per a la creació d'un model mecànic del cor. Un model que, en comparació amb models existents, ha demostrat la seva validesa en simulacions cardíaques i que pot ser emprat com a una alternativa més versàtil i econòmica.

Els detalls del nou mètode s’expliquen en un article publicat el 3 de juny a la revista Biomechanics and Modeling in Mechanobiology del qual Èric Lluch és el primer autor i Bart Bijnens, Jérôme Noailly i Oscar Camara, investigadors de la Unitat de Recerca BCN MedTech del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) de la UPF , amb investigadors de Medisys Philips Research de Suresnes (França) i INRIA, Université Côte d′Azur, Sophia Antipolis, (França), són coautors del treball.

“Aquest treball significa la verificació d’un model mecànic, tot i que tenim previst publicar en breu un model electromecànic complet elaborat a partir d’imatges provinents de tècniques de ressonància magnètica”, explica Oscar Camara, coautor del article.

Un mètode sense malla per a la creació d'un model mecànic del cor

El nou model parteix de la hidrodinàmica de partícules suavitzades (en anglès, Smoothed particle hydrodynamics o SPH) que sembla ser una alternativa prometedora al mètode dels elements finits (FEM) atès que elimina la càrrega que suposa la generació de la malla. SPH utilitza un núvol de punts en què cada punt (partícula) conté totes les propietats físiques les quals es van actualitzant al llarg de la simulació. L’SPH, tot i que durant la darrera dècada va ser avaluat per a aplicacions de mecànica de sòlids, la seva capacitat per abordar el repte de simular la mecànica cardíaca mai no s’havia provat fins ara.

En aquest treball es mostra aquest nou mètode i la seva capacitat per reproduir i simular problemes de mecànica cardíaca. “En particular, hem simulat la dilatació passiva i la contracció activa en un ventricle el·lipsoïdal esquerre amb la llei constitutiva anisotròpica exponencial de Guccione seguint la direcció de les fibres”, explica Lluch. L’estudi mostra que el model proposat és capaç de reproduir de manera eficaç els resultats dels problemes de referència per a la mecànica cardíaca.

Treball de referència:

Èric Lluch, Mathieu De Craene, Bart Bijnens, Maxime Sermesant, Jérôme Noailly, Oscar Camara, Hernán G. Morales (2019), “Breaking the state of the heart: meshless model for cardiac mechanics”, Biomechanics and Modeling in Mechanobiology, 3 de juny, DOI: 10.1007/s10237-019-01175-9.

Multimèdia

Multimedia

Multimedia

Perfils dels protagonistes:

Perfiles de los protagonistas:

Profiles of the protagonists:

Oscar Camara

Categories:

Per a més informació

Para más información

For more information

Notícia publicada per:

Noticia publicada por:

News published by:

Unitat de Comunicació i Projecció Institucionals

Unidad de Comunicación y Proyección Institucionales

Institutional Communication and Promotion Unit