PNAS新研究开发了革命性的心脏模型：改变心脏护理和研究的突破

　　

由北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员领导的一个团队开发了一种创新的人类心脏血流计算机模型，有望改变我们对心脏病的理解、诊断和治疗方式。这个新模型基于对心脏解剖和生理的真实数学描述，成功地捕捉了正常的心脏功能，并能预测心脏对不同水平的血流的反应。

该研究通过结合来自心脏CT成像和人体组织数据的所有主要心脏结构的三维生物力学详细表示，推进了模拟心脏功能的最新技术，以预测瓣膜性能和模拟组织生物力学。因此，该团队的模型可以更准确地评估心脏功能和对干预的反应。重要的是，它产生生理行为，包括压力-容量循环和对变化条件的现实反应，固有地来自于它对心脏生理学的全面描述。

主要发现及应用

新开发的模型在各个领域都有潜在的应用，包括：

• 医疗器械设计：该模型可以通过预测心脏功能的变化来帮助设计更有效的器械。

• 个性化治疗：通过提供患者特定的模拟，该模型可用于优化针对个人需求的治疗策略。

• 心脏数字双胞胎：该模型可以预测心脏健康或疾病进展的变化，从而支持综合治疗计划。

北卡罗来纳大学教堂山分校的数学和生物医学工程教授兼研究主任Boyce Griffith强调了这项工作的重要性：“我认为这项工作令人兴奋，因为它为许多不同的可能应用奠定了基础，包括医疗设备设计，治疗优化，甚至临床决策。”

该模型的综合性使其有别于以往的研究成果，为理解心脏的复杂动力学提供了更精确、更可靠的工具。目前，它是心脏流体动力学和流体结构相互作用的最完整的计算机模型，正在进行的工作旨在将其扩展到包括心脏电生理学，这有可能将其影响扩展到更广泛的心脏疾病，设备和治疗。