Le simulateur iHEART, développé au Politecnico di Milano, est un modèle mathématique et informatique du cœur humain conçu pour l’étude des maladies coronariennes. Ce simulateur unique intègre les processus complexes d’électromécanique, d’hémodynamique et de perfusion cardiaque dans une seule plateforme, offrant une précision inégalée dans la simulation de la fonction cardiaque et des maladies associées.
L’un des aspects novateurs de cette recherche est l’application du simulateur iHEART pour analyser les maladies coronariennes, notamment l’ischémie et l’infarctus du myocarde aigu. En utilisant ce simulateur, les chercheurs peuvent étudier ces maladies en détail et avec précision, ouvrant la porte à de nouvelles opportunités thérapeutiques.
En collaboration avec l’IRCCS Ospedale San Raffaele di Milano et l’Hôpital de recherche Humanitas à Milan, le projet iHEART a également développé des modèles mathématiques pour comprendre les arythmies cardiaques telles que la tachycardie ventriculaire et la fibrillation auriculaire. Ces modèles ont permis aux chercheurs d’identifier les facteurs clés dans l’apparition et le maintien de ces arythmies. De plus, l’utilisation d’algorithmes de plus en plus rapides permet une analyse en temps réel, accélérant considérablement le processus de prise de décision chirurgicale.
En partenariat avec l’Ospedale Sacco di Milano, le projet iHEART a créé un modèle pour guider les chirurgiens cardiaques dans l’exérèse d’une partie du septum interventriculaire pour traiter la cardiomyopathie obstructive hypertrophique. Cette simulation mathématique s’est avérée être un outil efficace dans la phase préopératoire, en fournissant des indications pendant cette chirurgie délicate.
De plus, en collaboration avec l’Ospedale Santa Maria del Carmine à Rovereto, un outil mathématique a été développé pour optimiser la thérapie de resynchronisation cardiaque. Cet outil réduit le temps de cartographie du ventricule gauche, ce qui est crucial dans l’implantation d’un dispositif de resynchronisation. Par conséquent, il réduit le temps d’exposition du patient aux traitements invasifs et guide le positionnement du cathéter à l’emplacement le plus efficace pour le patient décompensé.
Le simulateur iHEART est le fruit de années de recherche dans le cadre du projet « iHEART » (Integrated Heart). Le professeur Alfio Quarteroni a dirigé et coordonné ce projet, dont l’objectif était de développer le premier modèle mathématique complet du cœur humain et de ses maladies. Le professeur Quarteroni a reçu le prix Lagrange du Conseil international de mathématiques industrielles et appliquées (ICIAM) pour son travail, qui a été présenté lors de la conférence ICIAM 2023 à Tokyo.
En conclusion, le simulateur iHEART offre une approche révolutionnaire pour l’étude et la compréhension des maladies cardiaques. Sa capacité à intégrer plusieurs processus dans une seule plateforme permet aux chercheurs d’obtenir une précision biomédicale sans précédent. Grâce à des développements et à des recherches supplémentaires, ce simulateur pourrait ouvrir la voie à des thérapies et interventions innovantes pour améliorer la vie des patients atteints de maladies cardiaques.
Sources :
– Alberto Zingaro et al, A comprehensive mathematical model for cardiac perfusion, Scientific Reports (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-41312-0
– Université polytechnique de Milan
