Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Bây giờ bạn có thể thực hiện các mô phỏng siêu máy tính về điện sinh lý của tim trong thời gian thực trên máy tính để bàn và thậm chí cả điện thoại di động. Một nhóm các nhà khoa học đã phát triển một phương pháp mới không chỉ giúp chẩn đoán bệnh tim và thử nghiệm các phương pháp điều trị mới mà còn đẩy lùi ranh giới của khoa học tim mạch bằng cách mở ra một loạt các nghiên cứu và giáo dục về tim mới.
Bệnh tim là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong trên toàn thế giới và mô hình động lực học tim có thể hữu ích trong nghiên cứu và điều trị các vấn đề về tim như rối loạn nhịp tim. Tuy nhiên, do điện sinh lý phức tạp của tế bào tim và mô, các điều kiện mô hình hóa như rối loạn nhịp tim đòi hỏi phải giải quyết hàng tỷ phương trình vi phân và trước đây chỉ giới hạn ở những người có quyền truy cập vào siêu máy tính.
“Điều này mở ra rất nhiều cơ hội nghiên cứu mới, bao gồm cả sinh viên đại học RIT”, Elizabeth Cherry, phó giáo sư và giám đốc chương trình mô hình toán học của RIT và đồng tác giả của một bài báo Khoa học tiến bộ mới giới thiệu phương pháp mới. “Tôi cảm thấy thực sự bị hạn chế trong những gì tôi có thể yêu cầu sinh viên đại học làm trong các chương trình Nghiên cứu Kinh nghiệm dành cho sinh viên hoặc thậm chí sinh viên toàn thời gian của chúng tôi vì các mô phỏng siêu máy tính trước đó mất rất nhiều thời gian. Nhưng giờ họ có thể làm việc với các mô hình phức tạp này trong thời gian thực. mở ra một thế giới hoàn toàn mới về những cơ hội cho những gì họ có thể học tập. “
Ở bệnh viện, các mô hình thời gian thực có thể cho phép các bác sĩ thảo luận tốt hơn với bệnh nhân của họ về các bệnh tim đe dọa tính mạng.
“Hình dung này có thể rất hữu ích cho các bác sĩ để giải quyết một loạt các vấn đề về tim mạch”, Abouzar Kaboudian, một nhà khoa học nghiên cứu tại Georgia Tech và đồng tác giả cho biết. “Ví dụ, bác sĩ có thể thấy điều gì sẽ xảy ra nếu máy tạo nhịp tim được đặt trên một vị trí cụ thể của tim. Hoặc, nếu cấu trúc từ dữ liệu quét CT có sẵn cho bác sĩ, họ có thể nhập dữ liệu cấu trúc cho một bệnh nhân cụ thể và xem điều gì sẽ gây ra chứng loạn nhịp tim và điều gì sẽ là quá trình hành động để loại bỏ chứng loạn nhịp tim. “
Cách tiếp cận mới lạ dựa vào việc sử dụng mã WebGL để tái sử dụng các card đồ họa để thực hiện các phép tính giúp tăng tốc các ứng dụng máy tính khoa học. Các nhà nghiên cứu đã phát triển một thư viện cho phép tính toán hiệu năng cao các vấn đề phức tạp đòi hỏi mô phỏng quy mô lớn để chạy chúng. Phương pháp hợp lý của họ cho phép người dùng giải quyết các vấn đề nhanh như một siêu máy tính trong các trình duyệt web mà họ đã quen thuộc.
Flavio Fenton, giáo sư vật lý tại Georgia Tech, cho biết: “Điều này mở ra cơ hội thực hiện mô hình cụ thể cho bệnh nhân một cách hợp lý”. “Có nhiều vấn đề liên quan đến việc cố gắng giải quyết các mô hình phức tạp này để sử dụng lâm sàng, nhưng một trong những điểm nghẽn lớn là thực hiện các mô phỏng thời gian thực tính toán hiệu suất cao này của các mô hình phức tạp của tim. Bây giờ chúng có thể được thực hiện.”
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Học viện Công nghệ Rochester . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.