Компьютерная модель ученых Пермского Политеха поможет в лечении рака
Ежегодно в мире от рака толстой кишки умирает 300 тысяч человек. Одна из причин развития заболевания – неправильное питание. Злоупотребление жирами и рафинированными углеводами при малом количестве растительной клетчатки приводит к повышенной вязкости частично переваренной пищи – химуса.
Замедление течения химуса создает условия для более длительного контакта канцерогенов со слизистой оболочкой толстой кишки, что и приводит к возникновению болезни. Поскольку такие процессы трудно изучать in vivo, на помощь могут прийти современные математические и компьютерные модели.
Ученые Пермского Политеха совместно с иностранными коллегами разработали математическую модель, которая позволяет имитировать течение химуса в организме с учетом волнообразного сокращения стенок кишечника. Разработка поможет изучить механизмы заболеваний кишечника и спрогнозировать течение болезни.
Модель ученых Пермского Политеха позволит учитывать индивидуальные особенности пациента на основе данных лучевой диагностики – МРТ-снимков и УЗИ.
– Междисциплинарный подход в решении проблемы онкологии толстой кишки предполагает участие не только медицинского сообщества, но и представителей технических и физико-математических наук. Персонализированная модель течения химуса в кишечнике позволит учитывать моторику и электрофизиологию кишечника. Клинические применения модели помогут в диагностике рака толстой кишки и воспалительных заболеваний кишечника, а также для визуализации расстройств толстой кишки. К проекту уже подключились коллеги из Ирана, Канады и США, – рассказывает доктор физико-математических наук Алексей Кучумов.
Разработка пермских ученых вписывается в основную тенденцию последних лет – моделирование физиологии человека и развитие пациентоориентированных подходов. Это позволяет учитывать индивидуальные лабораторные параметры для качественных рекомендаций по лечению и профилактике заболеваний.
В разработке и верификации компьютерной модели принимают участие коллеги из медицинских учреждений. Исследование ученых ведется при поддержке РФФИ и Национального научного фонда Ирана.
Результаты работы опубликованы в журнале «Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics». Разработка выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства «Приоритет-2030» и Российского фонда фундаментальных исследований.
Для справки:
Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель – формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % – региональные университеты.