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PolMi, un modello matematico del cuore rivoluzionerà studi e terapie

18 settembre 2023 | 15.41
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Foto di repertorio - Fotogramma
Foto di repertorio - Fotogramma

Un modello matematico del cuore per rivoluzionare la ricerca cardiaca e definire nuove cure. Si chiama iHeart Simulator ed è stato sviluppato interamente al Politecnico di Milano nell'ambito di un progetto finanziato da un Erc Advanced Grant dell'Ue, frutto della collaborazione tra laboratori Mox del Dipartimento di Matematica e LaBS del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria chimica 'Giulio Natta'. L'obiettivo del programma di studi, coordinato dal docente Alfio Quarteroni e durato dal 2017 al 2023, era mettere a punto "il primo modello matematico completo del cuore umano e delle sue patologie". I risultati sono pubblicati su 'Nature Scientific Reports'.

Ciò che rende iHeart Simulator unico - spiegano dal PoliMi in una nota - è la sua capacità di integrare in un'unica piattaforma i complessi processi dell'elettromeccanica, dell'emodinamica e della perfusione cardiaca. Questo livello di integrazione offre una precisione biofisica senza precedenti nella simulazione delle funzionalità cardiache e delle relative patologie. Uno degli aspetti più innovativi del progetto di ricerca è l'applicazione di questo modello all'analisi delle patologie coronariche, come le ischemie e l'infarto miocardico acuto. Grazie all'iHeart Simulator sarà possibile studiare queste malattie in modo più dettagliato e accurato, aprendo la strada a nuove terapie.

In collaborazione con l'Irccs ospedale San Raffaele di Milano e con l'Humanitas Research Hospital di Rozzano (Milano) - prosegue la nota - il progetto iHeart ha inoltre sviluppato modelli matematici per comprendere aritmie cardiache come la tachicardia ventricolare o la fibrillazione atriale. Questi modelli hanno permesso di identificare fattori chiave per l'insorgenza e il mantenimento delle aritmie. Si è così verificato come la matematica cardiaca riesca a supportare e a consolidare lo studio elettrofisiologico nella localizzazione delle zone di intervento sulla parete del cuore. Sono inoltre in avanzata fase di sviluppo algoritmi sempre più rapidi, che consentiranno di effettuare questo tipo di analisi in tempo reale, velocizzando in maniera significativa il processo decisionale dell'intervento.

Ancora, in collaborazione con l'ospedale Sacco di Milano è stato sviluppato un modello che guida i cardiochirurghi nella rimozione di parte del setto interventricolare per trattare la cardiomiopatia ipertrofica ostruttiva. La simulazione matematica si inserisce nella fase preoperatoria, ed è stata considerata dai medici come efficace strumento di guida per il delicato intervento. Infine, in collaborazione con l'ospedale Santa Maria del Carmine di Rovereto (Trento), è stato creato uno strumento matematico per ottimizzare la terapia di risincronizzazione cardiaca. Ciò riduce il tempo di mappatura del ventricolo sinistro, necessario per l'impianto di un dispositivo di risincronizzazione, e quindi i tempi di esposizione del paziente a un trattamento invasivo, e guida il posizionamento del catetere nel posto più curativo per il paziente scompensato.

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