Новосибирские ученые разработали программу, которая облегчит лечение

12.03.2019 в 09:25, просмотров: 5338

Новосибирские ученые разработали программу, которая облегчит лечение
Заведующий лабораторией биоинформатики ИВТ СО РАН к.б.н. Федор Колпаков. Источник изображения: пресс-служба ИВТ СО РАН.

«Цифровой пациент» позволяет спрогнозировать индивидуальные результаты терапии.

Новосибирские ученые из Института вычислительных технологий (ИВТ) СО РАН сообщили, что им удалось достичь прогресса в создании «цифрового пациента» – виртуальной модели человеческого организма, которая позволяет оптимизировать лечение того или иного заболевания.

Как проинформировала пресс-служба ИВТ, первая виртуальная модель ориентирована на лечение гипертонии. «Цифровой пациент» – это компьютерная программа, способная прогнозировать наиболее вероятный эффект, который окажут на больного разные медикаменты.

– Создать систему «виртуальный пациент» – очень сложная задача, никто в мире ее еще не решил, – комментирует заведующий лабораторией биоинформатики ИВТ СО РАН кандидат биологических наук Федор Колпаков. – Мы попытались решить ее на примере артериальной гипертонии – сложного мультифакторного заболевания, для лечения которого используют разные классы лекарственных препаратов, поэтому врач обычно пробует несколько схем их назначения, чтобы найти оптимальный вариант для конкретного пациента. Цифровая модель помогает ускорить и повысить точность действий медика, когда он ищет оптимальное воздействие на организм – и помогает построить персонализированную медицину.

Как объяснил кандидат физико-математических наук Илья Киселев, исследование решало четыре задачи. Первая – построить цифровую модель биохимии и физиологии человека с достаточной для гипертонии детализацией, чтобы в дальнейшем адаптировать ее к конкретным случаям.

– Наш подход – создать набор основных блоков, а уже из них собирать модель под заданного пациента и болезнь как из конструктора «Лего», – приводит пример ученый. – Каждый блок может состоять из множества вложенных в него подблоков. На самом нижнем уровне – биохимические реакции и дифференциальные или алгебраические уравнения, описывающие изменения физиологических параметров.

Второй задачей исследователи назвали создание схемы персонализации цифрового двойника, содержащей сотни параметров, третьей – построение моделей воздействия на организм наиболее распространенных лекарственных средств. В-четвертых, ученые ИВТ занялись фиксацией данных пациента – поскольку данных, которые обычно приводят в истории болезни, недостаточно для точного моделирования.

– Идеальная и самая простая ситуация такова: в клинику пришел больной, которого до этого не лечили, ему провели детальное обследование, после чего назначили лечение и через некоторое время вновь так же обследовали, чтобы оценить его эффективность, – объяснили в лаборатории биоинформатики ИВТ. – Поэтому для нашей работы мы отбирали профили тех пациентов, которые наиболее полно соответствовали этим требованиям.

Прежде, чем «цифровой пациент» поступит в распоряжение здравоохранения, предстоит провести множество клинических испытаний и накопить статистику. После этого разработчики задумаются о том, чтобы сертифицировать программу.

Ранее мы сообщали, что работающая на Большом адронном коллайдере коллаборация, в которую входят новосибирские ученые, обнаружила новую частицу.