Цифровая кардиология.

Лектор: Игорь Ефимов, Ph.D, почетный член Американской ассоциации сердца, Общества сердечного ритма, Американского института медицинского и биологического инжиниринга, заведующий Лабораторией физиологии человека МФТИ, декан факультета биомедицинского инжиниринга в Университете Джорджа Вашингтона в США, автор более 200 научных публикаций, выпускник МФТИ.

Цифровая кардиология основана на трех основных технологиях современной диагностики и изучения аритмогенеза, включающих в себя молекулярный (омиксные технологии), функциональный (обработка сигналов) и анатомический патогенез (картирование). Омиксные технологии позволяют получить детальную информацию о нарушениях в генетических, транскрипционных и белковых сетях в процессе развития сердечной недостаточности, фибрилляции предсердий, коронарной недостаточности и других сердечных заболеваний. Современные имплантируемые и носимые устройства делают возможным обнаружение и прекращение нарушений ритма в реальном времени. Картирование различного типа (КТ, МРТ, ЭКГ-картирование, ОКТ, МСОТ и т. д.) дает информацию об анатомическом субстрате заболевания и функциональных изменениях в миокарде. Многообещающими являются исследования в области применения искусственного интеллекта к диагностике и терапии сердечных заболеваний: последние работы показывают, что машинное обучение позволяет диагностировать аритмии и дисфункцию левого желудочка лучше, чем профессиональный кардиолог.

1. Синдром вензапной смерти: предотвращение и терапия.

Развитие кардиологии в последние годы привело к значительному уменьшению смертности от сердочно-сосудистых заболеваний: средняя продолжительность жизни в развитых странах увеличилась на 10 лет. Имплантируемые электрические и механические устройства позволяют поддерживать нормальный сердечный ритм и кровоток у пациентов. Последние работы в области искусственного интеллекта показывают возможность диагностики аритмий и асимптоматической дисфункции левого желудочка нейронными сетями глубокого обучения с большей чувствительностью и специфичностью, чем профессиональные кардиологи. Сегодня идет разработка нового поколения цифровых технологий, который позволят значительно улучшить пространственное и временное разрешение имплантируемых устройств.

2. Цифровая экспериментальная и вычислительная кардиология.

Методы получения и визуализации физиологических данных позволяют углубить наше понимание механизмов опасных сердечных аритмий, включая желудочковую тахикардию, фибриляцию предсердий, дисфункцию синоатриального или атриовентрикулярного узла. Современные методы картирования, включающие КТ, МРТ, ЭКГ-картирование, оптическое картирование и т. д. дают детальную анатомическую и функциональную характеристику патологии. Благодаря этому, в последние годы становится возможной оптимизация терапии опасных аритмий с использованием компьютерного моделирования на основе физиологических данных.

3. Омиксные технологии и сердечные заболевания.

Физиология сердца основана на тонком взаимодействии между сетью генов и белков, контролирующих возбуждение и сокращение кардиомиоцитов. Современные омиксные технологии позволяютисследование  генома, транскриптома и протеома. Эти технологии в сочетании с биоинфоматическим анализом дают представление о молекулярных механизмах патогенеза сердечной недостаточности, метаболических нарушений и аритмогенеза