Bioinformatics - Bio-informatique Nouvelles

Utilisation de modèles informatiques pour étudier les forces et les faiblesses des différentes structures stent peut aider les fabricants à optimiser la conception du stent et aider les médecins à choisir les stents droit pour leurs patients.
National Institutes of Health, National Science Foundation

Mais ceux-ci, aussi, ne sont pas encore parfait, dit volcaniques. Sang coulant sur un stent enduit peut encore caillot ou une déchirure cellules loin. C'est, comme le dit volcaniques, "pas bon".

Un professeur de mathématiques à l'Université de Houston, volcaniques fait des modèles informatiques pour guider la recherche d'un revêtement de meilleure stent. Elle utilise également des modèles informatiques pour étudier les forces et les faiblesses des différentes structures stent. Soutenu par une subvention conjointe de l'Institut national des sciences médicales générales, une partie des National Institutes of Health et la National Science Foundation, son travail pourrait aider les fabricants à optimiser la conception du stent et aider les médecins à choisir les stents droit pour leurs patients, améliorant patient les résultats.

Les informaticiens stents habituellement modèle en trois dimensions. Assurer le suivi d'environ 200.000 points, ou nœuds, le long de la maille du stent, les modèles sont massives. Ensemble avec un collaborateur à l'Université de Zagreb en Croatie, volcanique a écrit un programme beaucoup plus simple qui se rapproche de stents en mailles de barres unidimensionnels. Il leur faire atteindre le même résultat en utilisant seulement 400 nœuds.

Grâce à leur modèle simplifié, volcaniques et son collaborateur ont examiné les dessins de plusieurs stents sur le marché pour voir quelles structures semblent être le mieux pour les vaisseaux sanguins ou des procédures spécifiques. Par exemple, ils ont constaté que les stents avec une conception «ouverte»? Où chaque tige horizontale d'autres est sorti? Plier facilement, ce qui les rend bons à mettre en courbes des artères coronaires.

Volcaniques a également utilisé le modèle pour la conception d'un stent avec des propriétés mécaniques spécialement adaptées à une procédure de remplacement de valve cardiaque expérimentale. Elle a constaté que ce stent spécialisée qui fonctionne le mieux pour la procédure quand il est raide au milieu et moins rigides aux extrémités.

Et elle a constaté que sinuosité combinant avec raideur radiale? Où vous pouvez plier le stent en forme de U, mais vous ne pouvez pas presser le tube fermé? Produit un stent avec moins de chance de flambement que ceux qui sont actuellement en cours d'utilisation.

La partie la plus enrichissante de son travail, dit volcaniques, est que "nous pouvons utiliser les mathématiques pour quelque chose d'utile, relié à des problèmes du monde réel." Elle signale que ses collaborateurs mettent déjà les résultats de ses simulations en pratique.

Son plus grand défi, cependant, est de servir comme ambassadeur des mathématiques à la communauté médicale et bio-ingénierie.

Au début, dit-elle, il était difficile de collaborer avec des gens de différentes disciplines qui parlent différentes langues scientifiques. "Mais une fois qu'ils ont vu qu'il ya beaucoup d'informations là que pourrait être utile, il a été beaucoup plus facile, dit-elle. «Maintenant les gens veulent nous parler du centre médical. Ils viennent nous voir et poser des questions, et c'est bon."

Aujourd'hui, volcanique est d'aider une équipe à l'étude Texas Heart Institute une source inhabituelle pour le revêtement de stent: cartilage de l'oreille. L'équipe estime que cette facile à la récolte de tissus fera stents plus biocompatible, mais ils ne savent pas encore comment les cellules du cartilage oreille croître ou de se comporter dans des environnements comme les vaisseaux sanguins de l'homme.

Alors volcaniques se sert de ses programmes informatiques pour simuler la façon dont le sang interagit avec les cellules du cartilage stent-revêtement et la façon dont les cellules bâton (ou pas) à la surface du stent. Elle se branche dans différentes épaisseurs de fluide et des forces de cisaillement du sang coulant sur le stent à voir ce qui pourrait encourager le cartilage sur les stents fraîchement enduite de stabiliser rapidement. Les modèles ont contribué à son domicile des collaborateurs dans les meilleures conditions pour tester dans le suivi des expériences dans leur recherche des moyens de pré-traitement avant que les médecins les stents de l'implant.

Volcaniques veut garder en collaboration avec la communauté médicale comme elle va de l'avant dans ses recherches. Elle compte se pencher sur les stents biodégradables, ainsi que de simuler la dynamique des fluides de régurgiter des valves mitrale (où certains le sang coule vers l'arrière dans le coeur de pompage) pour aider les médecins de diagnostiquer avec plus de précision l'état au moyen d'ultrasons.

"Certainement, je vais continuer à travailler dans ce domaine», dit-elle. "Il est très gratifiant."