Официально


Председатель Комитета Госдумы по образованию и науке Вячеслав Никонов внес в Госдуму проект закона о внесении изменений в ФЗ «Об инновационных научно-технологических центрах и о внесении изменений в отдельные акты РФ». Документ доступен по ссылке.



На сайте ФАНО опубликована серия приказов о реорганизации подведомственных агентству научных учреждений.



На сайте Правительства РФ опубликовано распоряжение о повышении оплаты труда работников бюджетной сферы.

Федеральное агентство научных организаций, правительство Новосибирской области и Сибирское отделение РАН заключили соглашение о сотрудничестве. Подписи под документом поставили глава ФАНО Михаил Котюков, временно исполняющий обязанности губернатора Андрей Травников и председатель СО РАН Валентин Пармон, сообщает пресс-служба агентства.




Новости № 50(2017)

Регионы


СНГ


Интердайджест


























Ваш образ сердца. В Екатеринбурге разрабатывают персонифицированную математическую модель миокарда.
Инновации
№ 10-11(2016)

18.03.2016


 

Несмотря на беспрецедентное совершенствование средств компьютерной диагностики, благодаря которым человека можно просканировать с головы до пят на всех уровнях, включая молекулярный, врач и сегодня не всегда ставит правильный диагноз и способен предсказать сценарий развития заболевания конкретного пациента. Поэтому так актуальна разработка персонифицированных, ориентированных на пациента, интегративных математических и компьютерных моделей физиологических систем. Особенно при сердечно-сосудистой патологии из-за сложности структуры сердца и многочисленности параметров, определяющих его функции.
“Персонифицированные математические модели в кардиологии” - так называется проект Российского научного фонда, для исполнения которого в 2014 году в Уральском федеральном университете была создана лаборатория математического моделирования в физиологии и медицине с использованием суперкомпьютерных технологий. Участниками проекта стали также сотрудники Института иммунологии и физиологии и Института математики и механики Уральского отделения РАН, Научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева и Свердловской областной клинической больницы №1, Института механики МГУ и Гентского университета (Бельгия). В этом мультидисциплинарном исследовании заняты специалисты в области физиологии и медицины, биофизики и биомеханики, математики и компьютерных наук.  
Трудности моделирования
Об истоках нынешнего проекта, его ходе и конечных целях мы поговорили с доктором физико-математических наук Ольгой Соловьевой, руководителем уже упомянутой инновационной лаборатории УФУ. 
- Два года назад ваш коллектив, который возглавлял тогда член-корреспондент РАН Владимир Мархасин, выиграл грант РНФ. Очевидно, это удалось не только в силу исключительной актуальности темы, но и благодаря опыту изучения и моделирования миокарда? 
- Конечно. Еще в 1980-е годы работы по моделированию электрической и механической функции сердца на молекулярно-клеточном и тканевом уровнях были инициированы Валерием Изаковым и Владимиром Мархасиным совместно с группой уральских кардиофизиологов и математиков, а позже под руководством Владимира Семеновича продолжены в Институте иммунологии и физиологии УрО РАН. Совместно с группой британского физиолога, основателя международного проекта “Физиом” Дениса Нобла была создана модель электромеханического сопряжения в кардиомиоците желудочка. Дело продолжили и в рамках проекта “Виртуальное сердце”, поддержанного Президиумом УрО РАН. 
- Моделированием сердечной мышцы активно занимаются ученые в США, Великобритании, Новой Зеландии, Японии, Китае. В чем особенность вашего проекта? 
- В разных странах, в том числе и в России, наибольшие успехи достигнуты в построении электрофизиологических моделей сердца в норме и при патологии, которые широко внедряются в клиническую практику. Например, на основе компьютерных моделей в НЦ сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева создан аппаратно-программный комплекс “АМИКАРД” для определения источников нарушения сердечного ритма и их купирования. 
Гораздо менее разработаны модели механической функции сердца, а тем более модели, в которых интегрируются электрические и механические процессы на клеточном и тканевом уровнях, учитываются прямые и обратные связи между ними. И еще один важнейший момент. Дело в том, что миокард - это анизотропная среда, где электрический сигнал распространяется в разных направлениях неодинаково, с разной скоростью, и зависит это от хода волокон сердечной мышцы. Активный механический сигнал также формируется и действует вдоль этих волокон. Поэтому для построения реалистичной модели мало знать геометрию камер сердца, важно представлять, как расположены волокна в их стенках. 
В частности, в рамках проекта “Виртуальное сердце” мы разработали базовые модели электрической и механической функций сердечной клетки, ткани, тонкой архитектоники стенок левого желудочка. Это так называемые “популяционные”, идеализированные модели, которые описывают некоторое усредненное для популяции (животных или человека) поведение сердца как органа. Но эта модель “безликая”. В рамках нынешнего проекта перед нами стоит задача адаптировать популяционную модель к конкретному пациенту с учетом индивидуальных параметров его сердечно-сосудистой системы и особенностей течения его заболевания. 
- А на выходе вы предполагаете получить... 
- ...интегративную трехмерную модель левого желудочка, сопряженную с упрощенной моделью сосудистой системы. Далее эта модель персонифицируется на основе данных о функциональной геометрии, электрофизиологии и механике левого желудочка конкретного пациента и подвергается специальным тестовым испытаниям, которые позволят объективно оценить функциональные возможности левого желудочка и получить прогноз нарушений его механической и электрической функций. 
В клинике все начинается 
Данные для построения математических моделей ученым предоставляют сотрудники Областной клинической больницы №1 Екатеринбурга, Научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева столицы и других медицинских учреждений. Кардиологи и кардиохирурги проводят отбор пациентов с различными аномалиями геометрии и функции сердца. Есть и референтная группа “нормальных сердец”. Изображения миокарда получают методами магниторезонансной томографии, компьютерной томографии и эхокардиографии (УЗИ). У пациентов и здоровых людей определяют основные показатели геометрии левого желудочка в течение сократительного цикла: линейные размеры, толщину стенки, индексы формы (сферичность, коничность, индекс Фурье) и другие. Современные методы исследования сердечно-сосудистой системы позволяют получить информацию о молекулярных механизмах возникновения болезни и структурных изменениях сердца и сосудов у больных с аритмиями и сердечной недостаточностью, клапанными и сосудистыми заболеваниями. Все эти показатели затем используются в качестве входных параметров 3D-модели.
Компьютерной обработкой изображений сердца и построением на их основе трехмерной математической модели миокарда занимаются специалисты Института математики и механики УрО РАН - сотрудники отдела вычислительной техники, которым заведует кандидат технических наук Андрей Созыкин, и сектора математического моделирования в кардиологии во главе с кандидатом физико-математических наук Сергеем Правдиным. Картинки с УЗИ, полученные в клинике, не всегда четкие, и их обработка - дело трудоемкое. Но это только первый этап. Компьютерная модель сердца - это сетки, состоящие из сотен тысяч элементов, и работа с ними требует больших вычислительных мощностей. В Институте математики и механики УрО РАН это делается на суперкомпьютере “УРАН”. 
По словам Сергея Правдина, самое трудное - создать такую модель левого желудочка миокарда человека, чтобы ее можно было легко “подогнать” к сердцу конкретного пациента. 
- Наша группа специализируется на моделировании электрической функции миокарда, - говорит Правдин. - В частности, в рамках проекта под руководством профессора Александра Панфилова изучаем на уровне клетки ткани и органа динамику трехмерных вихрей электрического возбуждения в миокарде, возникающих при аритмии. Благодаря компьютерному моделированию врач может видеть на экране монитора, как эти вихри формируются и распадаются и какие факторы этому способствуют.  
...и в клинику возвращается 
О том, насколько необходима сегодня доктору виртуальная модель сердечно-сосудистой системы больного, нам рассказал заведующий отделением хирургического лечения нарушений ритма сердца и электрокардиостимуляции Свердловской областной клинической больницы №1, заслуженный врач РФ, кандидат медицинских наук Сергей Михайлов, также участник проекта: 
- Мост между учеными-кардиофизиологами и нами, клиницистами, возник благодаря творческой дружбе Владимира Семеновича Мархасина и руководителя кардиохирургической клиники ОКБ №1 Милослава Станиславовича Савичевского, к сожалению, ушедших из жизни. Для нас главное - изучение механизмов сердечной недостаточности. Не важно, чем она вызвана - пороками сердца, артериальной гипертензией, миокардитом или инфарктом миокарда, результат всегда один - снижение насосной функции сердца. Это может быть связано с нарушением проведения электрического сигнала в камерах сердца. Например, один желудочек сокращается, а другой еще нет, или задержка происходит при проведении сигнала от предсердия к желудочку. Чтобы добиться улучшения насосной функции, мы применяем ресинхронизирующую терапию, или, проще говоря, имплантируем трехкамерные электрокардиостимуляторы. Очень важно разместить их электроды правильно, а “вслепую” сделать это трудно. Вот почему так нужна виртуальная модель - на ней мы можем проигрывать разные сценарии развития сердечной недостаточности, изучать резерв насосной функции сердца пациента, отрабатывать технологии установки кардиостимуляторов, оценивать эффект лечения и возможные риски. 
В персонифицированной модели сердечно-сосудистой системы на молекулярно-клеточном уровне можно также исследовать действие лекарственных препаратов. А в случае инфаркта миокарда модель поможет выбрать оптимальные варианты хирургического вмешательства. 
Сегодня, когда сердечно-сосудистая патология на первом месте среди причин смертности, а хронической сердечной недостаточностью страдают десятки миллионов людей, российские ученые и клиницисты успешно работают на преодоление этой печальной статистики. 
Елена ПОНИЗОВКИНА
Фото Александры ХЛОПОТОВОЙ и Ольги БЕЛКИНОЙ

 

Отзывы

Чтобы оставить отзыв необходимо авторизоваться или зарегистрироваться



 

Статьи на тему

Приложения следуют. Результаты работ математиков МФТИ широко востребованы бизнесом.
“Математика не потому прекрасна, что у нее есть приложения. Нет, она прекрасна сама по себе! Но именно поэтому у нее просто не могло не быть приложений”, - считает Федеральный профессор математики Андрей Райгородский, директор Физтех-школы прикладной математики и информатики... /№ 49(2017)
Через “не могу”. Нейротехнологии делают нас сильнее.
Национальная технологическая инициатива, призванная обеспечить конкурентоспособность России на глобальных сетевых рынках 2035 года, набирает обороты и, что самое важное, не по остаточному принципу включает гуманитарную составляющую. Лозунг “Все для человека!” вновь становится актуальным. /№ 49(2017)
Догоняя “Боинг”. НГТУ развивает в регионе аддитивные технологии.
Даже в городах-миллионниках с десятками университетов есть вузы, играющие системообразующую роль. В случае Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) присвоение статуса опорного лишь констатировало его роль в регионе. Тем не менее важная веха в истории крупнейшего новосибирского учебного заведения предполагает значительное обновление вузовской структуры и еще более серьезное участие в развитии родного региона. Об этом - наша беседа с ректором НГТУ д.т.н., профессором Анатолием БАТАЕВЫМ. /№ 48(2017)

Новости


Востребованность результатов научно-исследовательской деятельности и выпускников, коммерциализация производимого в вузе интеллектуального продукта - по таким критериям в рамках проекта «Социальный навигатор» МИА «Россия сегодня» составлен национальный рейтинг университетов, отражающий предпочтения реального сектора.



Руководитель Федерального агентства научных организаций Михаил Котюков и вице-президент РАН, председатель Сибирского отделения РАН Валентин Пармон провели совещание с директорами организаций, расположенных на территории, относящейся к ведению Сибирского территориального управления ФАНО. Как сообщил руководитель СТУ ФАНО Алексей Колович, по состоянию на декабрь 2017 года на указанной территории расположены 154 организации федерального агентства, в том числе 121 учреждение и 33 предприятия.



В Общественной палате РФ прошел круглый стол «Общественный контроль за качеством высшего образования».



Российский научный фонд и Министерство науки и технологий (MOST, Тайвань) объявили победителей второго совместного конкурса двусторонних научных проектов.

Фонд инфраструктурных и образовательных программ подвел итоги Всероссийского инженерного конкурса для студентов и аспирантов в области нанотехнологий «ВИК.Нано 2017». По результатам отборочного этапа, менторской и акселерационной программ по доработке проектов, а также финальной защиты перед членами жюри определились пять победителей.

Третий победитель Общероссийского конкурса молодежных исследовательских проектов в области энергетики «Энергия молодости-2017» награжден в Иркутске. Кандидат технических наук Дмитрий Крупенев из Института систем энергетики им. Л.А.Мелентьева Сибирского отделения РАН получил из рук президента ассоциации «Глобальная энергия» Игоря Лобовского сертификат на грант в размере 1 миллион рублей.

Минобрнауки и социальная сеть "ВКонтакте" заключили соглашение о сотрудничестве, информирует пресс-служба ведомства. В сообществе министерства в "ВКонтакте" будут размещаться учебные материалы и методические пособия для студентов, педагогов, родителей и всех желающих.

Конференции


Наша страна обладает крупнейшей в мире территорией и занимает четвертое место по площади пахотных земель. Казалось бы, области огромные, однако сельское хозяйство России сконцентрировано на ограниченной площади - с благоприятными климатическими условиями - и нагрузки на плодородные почвы настолько велики, что приводят к их деградации. Причина - в водной и ветровой эрозии, потерях гумуса и элементов питания, переуплотнении посевов и загрязнении.

Открытая конференция ИСП РАН имени В. П. Иванникова, ISPRAS Open 2017, обещает стать одним из самых познавательных событий осени в области системного программирования. Среди ключевых тем основной программы, заявленных ранее, - безопасность программного кода и технологии анализа массивов данных. Помимо этого в программе запланирован ряд отдельных докладов и встреч с зарубежными представителями ИТ-отрасли. Конференция пройдет с 30 ноября по 1 декабря 2017 г. в Москве.

7 декабря в МИА «Россия сегодня» пройдет VI Конгресс предприятий наноиндустрии. В какой точке развития сейчас находится отрасль? Какие рынки наиболее перспективны в ближайшие 10 лет? Как нанотехнологии включаются в Национальную Технологическую Инициативу? Эти и многие другие вопросы будут обсуждаться на Конгрессе.

Текущие конкурсы


Конкурс проектов 2018 года фундаментальных научных исследований в рамках международных ассоциированных лабораторий (МАЛ) и международных научных объединений (МНО), проводимый совместно Российским фондом фундаментальных исследований и Национальным центром научных исследований Франции

Конкурс проектов 2018 года фундаментальных научных исследований, проводимый совместно федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” и Департаментом науки и технологии Правительства Индии

Отчеты по проектам, поддержанным по результатам конкурса проектов фундаментальных научных исследований, выполняемых молодыми учеными, проводимого совместно федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” и Фондом поддержки научно-проектной деятельности студентов, аспирантов и молодых ученых “Национальное интеллектуальное развитие”.

Отчеты по проектам, поддержанным по результатам конкурса проектов фундаментальных научных исследований, выполняемых молодыми учеными, проводимого совместно федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” и Правительством города Москвы, выполнявшимся в 2016-2017 годах.

Конкурс проектов 2018 года организации российских и международных молодежных научных мероприятий, проводимый федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований”.

Вакансии


17.11.2017
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии рудных месторождений, петрографии минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН) объявляет конкурс на замещение вакантной должности...

03.11.2017
Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования и науки Санкт-Петербургский национальный исследовательский академический университет Российской академии наук объявляет конкурс на замещение следующих вакантных должностей...

27.10.2017
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН) объявляет конкурс на замещение вакантных должностей...





опрос

Какие рубрики нашей газеты Вам наиболее интересны?




Copyright 2010
Главная страница   |   О газете  |  Партнеры  |  Команда Поиска  |  Вакансии