L’assistenza tecnica sta diventando sempre più importante nella diagnostica e nella terapia. Anche in cardiologia, le possibilità stanno avanzando. Con l’aiuto dell’elaborazione matematica delle immagini, ora è possibile creare un gemello digitale del cuore umano. Questo apre nuove possibilità nella diagnostica clinica.
Le malattie cardiovascolari rimangono una delle principali cause di morte in Europa – con o senza progressi negli interventi terapeutici. Il successo del trattamento dipende sempre dal quadro clinico individuale. Ad esempio, un pacemaker per risincronizzare meccanicamente il battito cardiaco non ha successo nel 30% dei pazienti. L’obiettivo di un modello computerizzato è quello di individuare in anticipo questi interventi non necessari. Gernot Plank, ricercatore presso l’Istituto di Biofisica dell’Università di Medicina di Graz, lo ha sviluppato insieme ai matematici Gundolf Haase e Kristian Bredies dell’Università di Graz e all’informatico Thomas Pock dell’Istituto di Visione Artificiale e Display del TU Graz. Gli algoritmi di imaging costruiscono un’immagine digitale del cuore del paziente a partire dai dati diagnostici della risonanza magnetica, dell’ECG e di altri esami cardiaci della persona trattata. Questo modello personalizzato fornisce una grande quantità di informazioni che aiutano a comprendere il quadro clinico individuale e a percorrere diversi scenari terapeutici. Il metodo sviluppato è così sofisticato e automatizzato che i gemelli digitali anatomicamente corretti dei cuori dei pazienti possono già essere prodotti di routine in ambito clinico. In una fase successiva, i ricercatori vorrebbero migliorare ulteriormente la tecnologia e consentire la regolazione completamente automatica di tutti gli aspetti funzionali del battito cardiaco. Un approccio molto promettente si basa sui più recenti metodi AI per il controllo ottimale e si concentra sulla propagazione delle onde nel cuore, che è controllata dall’allineamento delle fibre del muscolo cardiaco. Il consorzio vuole perseguire questo approccio in collaborazione con il Cardiocentro Ticinio (Centro di Cardiologia Assistita dal Computer, Lugano) in un nuovo progetto di ricerca e cercare di incorporare gli ‘elementi di controllo’ nel modello con l’aiuto di tecniche di apprendimento automatico, in modo tale che il battito cardiaco simulato si avvicini il più possibile al battito cardiaco reale. I primi studi di validazione clinica sono in preparazione. Plank e Pock ipotizzano che i prototipi clinicamente utilizzabili di un cuore gemello digitale completamente automatizzato possano essere testati già nel 2022. La tecnologia di simulazione su cui si basa il metodo è già commercializzata dalla start-up NumeriCor, con sede a Graz, e viene utilizzata dalle principali aziende di tecnologia medica nel settore della ricerca e sviluppo.
Fonte: “Malattie cardiovascolari: Un nuovo modello computerizzato migliora la terapia”, 22.02.2021, TU Graz
CARDIOVASC 2021; 20(1): 36
