Det bristande hjärtats matematik
- Diarienummer
- SM24-0035
- Projektledare
- Wallman, Mikael
- Start- och slutdatum
- 250101-261231
- Beviljat belopp
- 1 083 040 kr
- Förvaltande organisation
- Fraunhofer-Chalmers Centre
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
Projektets mål är att använda matematisk modellering för att studera brustet hjärta, eller takotsubosyndromet (TS). TS är dåligt förstått, orsakas ofta av känslomässigt trauma och kännetecknas av en lokal förlamning i delar av kammare utan tecken på hjärtinfarkt. Projektet består av tre faser. I fas 1 skapar vi en beskrivande modell av EKG-förändringarna under utveckling av, och återhämtning från, TS. Detta kräver analys av en stor mängd EKG-signaler för att hitta gemensamma mönster i signalerna. Den resulterande modellen skulle kunna användas för att hitta nya riskmarkörer. I fas 2 utökas den matematiska modellen till att täcka in hjärtats elektriska aktivering. Detta kommer att tillåta studie av vilka aktiveringsmönster som kan leda till de observerade förändringarna i EKG vid TS. Resultatet blir en ökad förståelse och en matematisk modell av tidsförloppet hos de elektrofysiologiska förändringarna vid TS. I fas 3 utökas modellen igen genom att lägga till en detaljerad beskrivning av elektrofysiologin och mekaniken i hjärtceller. Det gör att modellen kan användas för att förutsäga hur hjärtat drar ihop sig när det drivs av den elektriska aktiveringen från fas 2. Genom att jämföra prediktionerna med kliniska och experimentella mätningar vid TS kan parametrar på cellnivå anpassas för att minimera skillnaden, och ge nya hypoteser om hur TS orsakas på cellnivå. Projektet kan i förlängningen leda till förbättrad klinisk behandling och nya mediciner.
Populärvetenskaplig beskrivning
De flesta har hört talas om brustet hjärta, men få vet att det faktiskt är ett riktigt sjukdomstillstånd som man kan drabbas av. Vid brustet hjärta förlamas delar av hjärtat, ofta till följd av en stark känslomässig chock. Symptomen liknar hjärtinfarkt, men den underliggande mekanismen är fortfarande dåligt förstådd. I det här projektet vill vi använda matematik för att bättre förstå hur brustet hjärta uppkommer och hur återhämtningen går till. Projektet består av tre faser. I fas 1 skapar vi en matematisk modell av förändringar i EKG-signaler under utveckling av, och återhämtning från, brustet hjärta. Detta kräver att vi analyserar en stor mängd EKG-signaler för att hitta gemensamma mönster som kan beskriva vad som händer under hela förloppet sjukdomsförloppet. I fas 2 utökar vi den matematiska modellen till att täcka in hela hjärtats elektriska aktivering, alltså den ström som normalt får hjärtat att dra ihop sig. Detta kommer att tillåta oss att studera möjliga orsaker till de typiska förändringarna i EKG vid brustet hjärta i termer av strömmar i hjärtat. I fas 3 utökar vi modellen igen genom att lägga till en detaljerad beskrivning av hur hjärtat fungerar på cellnivå, och hur enskilda hjärtceller drar ihop sig när de nås av strömmen. Den nya modellen kommer att kunna användas för att göra förutsägelser hur hjärtat drar ihop sig vid olika typer av elektrisk aktivering. Genom att jämföra de här förutsägelserna med riktiga ultraljudsmätningar från patienter och djur modeller med brustet hjärta så kan vi sen dra slutsatser om vad som kan och inte kan hända inne i hjärtcellerna. Vi hoppas att projektet kan skapa nya hypoteser om hur brustet hjärta orsakas, vilket i förlängningen också kan leda till förbättrad klinisk behandling och nya mediciner.