在缺血性心肌病中通过使用贝叶斯优化计算模型对被动心肌的个性化评估
Saeed Torbati1,2, Alireza Daneshmehr2, Hamidreza Pouraliakbar3
1Research Center for Advanced Technologies in Cardiovascular Medicine, Cardiovascular Diseases Research Institute, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran.
Biomechanics and modeling in mechanobiology
|July 2, 2024
概括
对心脏的患者特定生物机械建模有助于评估缺血性心脏病 (IHD). 在心室模型中包括心脏门可以提高精准医学中个性化治疗的准确性.
科学领域:
- 心血管生物力学心血管生物力学
- 计算生物学 计算生物学
- 医学成像分析 医学成像分析
背景情况:
- 缺血性心脏病 (IHD) 带来了重大的临床挑战.
- 特定于患者的建模为评估IHD逆境提供了潜在的可能性.
- 缺血性心肌病 (ICM) 需要准确地描述心脏机制.
研究的目的:
- 开发一个框架,同时确定ICM患者心室的被动材料特性和无负荷形状.
- 使用患者数据验证框架,并比较带有和没有膜包容的模型.
主要方法:
- 使用有限元分析 (FEA) 和黑盒贝叶斯优化.
- 模拟和目标末端透气压力-体积关系 (EDPVRs) 之间的差异最小化.
- 从心磁共振 (CMR) 成像中得出的双心室几何和缺血位置.
主要成果:
- 在模拟和目标EDPVR之间取得了很好的一致性.
- 包括弹在内的模型显示,在可行的地区,超弹性参数较低,纤维应变较高.
- 包括效应并没有显著改变肌纤维应力后优化.
结论:
- 在心室模型中考虑心脏门可以获得更准确的结果.
- 开发的方法允许在缺血心室中创建数字双胞胎.
- 这种方法支持准确医学中个性化疗法的非侵入性评估.


