Екатеринбург, Февраль 12 (Новый Регион, Елена Таскина) – Уральские физики, математики, физиологи и механики создают первую в России трехмерную модель сердца. Она поможет собирать данные о патологии органа, изучать профессиональные заболевания, а также планировать сложнейшие операции.
В мире подходит к концу амбициозный и мощный проект под названием «Геном человека». Как рассказал на сегодняшней пресс-конференции в Екатеринбурге главный научный сотрудник Института иммунологии и физиологии УрО РАН Владимир Мархасин, на смену ему приходит не менее важный международный проект «Физиом человека». «Геном человека расшифрован, но теперь необходимо понять, как молекулярные процессы интегрированы в клетку. Для этого и создан проект «Физиом», в рамках которого ученые всего мира создают математические модели разнообразных физиологических процессов, происходящих в организме человека.
Более 10 лет мы с коллегами из Оксфорда работали над созданием модели клетки сердца и, надо сказать, что наша клетка более продвинута. Однако чтобы создавать математические модели молекулярных процессов, которые управляют сократительными движениями сердца, модели трехмерной организации функции и структуры органа, был необходим суперкомпьютер. Несколько дней назад в Институте был запущен уральский суперкомпьютер, который может участвовать в разработке этой 3D-модели. Мы находимся в самом начале пути, так как на территории нашей необъятной страны еще нет собственной трехмерной модели сердца», – сообщил академик Владимир Мархасин.
По словам ученого, конечной целью разработки виртуального сердца является продукт, полезный в ранней диагностике сердечных заболеваний. «Это наша голубая мечта, – признался он. – Впервые такая модель была разработана в Новой Зеландии и в двухтысячном году признана одним из самых величайших достижений человеческого духа. Она уже помогает собирать данные о патологии сердца, разрабатывать тактику и стратегию хирургических операций, осуществлять профотбор людей таких профессий, как пилоты, подводники, водолазы. Кроме того, виртуальное сердце является идеальным учебным пособием».
Как рассказал Владимир Мархасин, первую стадию проекта «Кардиом» (сокращенно от «Физиом сердца») планируется завершить через 3 года, однако совершенствовать трехмерное сердце можно до бесконечности. Сегодня над ним работают 5 человек, чуть позже к математикам и физиологам подключатся физики и механики.
Определенную сложность в получении трехмерного изображения органа представляет создание конструкции сердца из уже созданной клетки. «Надо переносить ее (клетку) на весь орган, а конструкция органа сложная», – признался директор Института математики и механики УрО РАН Виталий Бердышев. «Стенка сердца наполнена закручивающимися поверхностями, вложенными одна в другую. Их много. Для начала нам нужно создать формулу, которая задает эту поверхность, а потом компьютер выдаст картинку. Затем сердце нужно «оживить», придать движение, ведь там действует сложная электропроводная система. Далее за работу возьмутся механики», – пояснил академик.
Стоит добавить, что обработка созданных учеными формул не является легкой задачей даже для суперкомпьютера. По словам ученых, подсчет одного сокращения сердца у мощнейших суперкомпьютеров Англии занимает минимум 3 часа.
