Часть 1:
В федеральном центре сердечно-сосудистой хирургии полностью пересмотрели подход к планированию сложнейших вмешательств. На смену эмпирическому опыту, основанному на анализе статических снимков и интраоперационных находок, пришёл принципиально новый инструмент — персональный цифровой двойник сердца. Эта технология представляет собой не просто трёхмерную модель органа, а его комплексную динамическую копию в виртуальной среде, способную предсказывать реакции на вмешательства с точностью, ранее недоступной.Суть технологии и этапы создания двойника:Сбор данных. Для построения модели используется мультимодальная визуализация: высокоточная МРТ (3D-анатомия, фиброз, кровоток), КТ-ангиография (геометрия коронарных артерий, кальцификация) и эхокардиография в 4D-режиме (динамика движения стенок и клапанов). Все данные загружаются в вычислительную платформу, где происходит их регистрация и совмещение в единую систему координат.Математическое моделирование. На этом этапе создаётся «физиологический двигатель». Сердце разбивается на сотни тысяч виртуальных конечных элементов, каждому из которых присваиваются механические свойства (жесткость, сократимость), основанные на данных визуализации. Моделируется работа проводящей системы, гемодинамика (законы гидродинамики Ньютона и Навье-Стокса) и их взаимное влияние. Этот этап требует суперкомпьютерных мощностей.Верификация и калибровка. Первичная модель проверяется и «подгоняется» под конкретного пациента. Система сравнивает прогнозируемые показатели (объём выброса, давление в камерах) с реальными клиническими данными (результатами катетеризации, данными УЗИ). Алгоритмы машинного обучения итеративно корректируют параметры модели, пока её поведение не станет идентичным поведению реального сердца пациента.