Con iHEART la matematica svela i segreti del cuore

Come funziona il cuore, come risparmiare esami inutili, come scegliere il trattamento mirato per quel malato. Esperti a confronto in Italia per costruire un modello virtuale del cuore

Con iHEART la matematica svela i segreti del cuore

Sono ancora tanti i misteri che si accompagnano all’attività fisiologica del cuore e soprattutto alle patologie che ne minano la salute. Ed oggi la scienza sta cercando di carpire tutti gli invisibili segreti che governano queste invisibili reazioni. Dall’alleanza virtuosa tra matematica e medicina parte ora un’ipotesi di lavoro estremamente affascinante che ha un obiettivo ben preciso: costruire un modello virtuale del nostro cuore che sia in grado non solo di descrivere minuziosamente le differenti funzioni che si svolgono al suo interno, ma anche di predirne le evoluzioni temporali. Lo scopo finale è giungere alla realizzazione di uno strumento in grado di aiutare i clinici nello studio della genesi e nel trattamento delle malattie cardiovascolari. Gli esperti impegnati in questa “missione” scientifica si incontrano da oggi per la tre giorni “Modelling the Cardiac Function”, organizzato nell’ambito del progetto iHEART, finanziato con un ERC Advanced Grant da 2,35 milioni di euro dall’Unione Europea e coordinato da Alfio Quarteroni, Professore di analisi numerica al Politecnico di Milano. “La messa in campo di nuovi strumenti permetterà di realizzare scenari di evoluzione di particolari condizioni cliniche, difficilmente ottenibili con gli strumenti della medicina tradizionale – spiega lo stesso Quarteroni”. Con il progetto si punta a realizzare diversi obiettivi di grande impatto pratico. Ad esempio, grazie ad un miglior comprensione della funzione cardiaca, si può puntare a razionalizzare l’utilizzo di esami diagnostici costosi e invasivi per il paziente, scegliendo invece vie di diagnosi meno impattanti sui costi per la sanità e sul malato. Ma soprattutto l’associazione tra matematica e cardiologia potrebbe consentire di aiutare il medico a capire come intervenire in caso di patologie e, se ci fosse bisogno di un intervento chirurgico, coadiuvarlo nella scelta della migliore strategia operatoria.

La chiave è l’interdisciplinarietà

La tre giorni è in programma a Villa Toeplitz a Varese, ospitata dalla prestigiosa Riemann International School of Mathematics, diretta dal Professor Daniele Cassani, del Dipartimento di Scienza e Alta Tecnologia dell’Università dell’Insubria.  Ci si concentra sullo stato dell’arte nella modellizzazione matematica e simulazione numerica della funzione cardiaca e le sue applicazioni cliniche alla presenza di alcuni tra i più importanti esperti mondiali nel settore della matematica del cuore come  Dominique Chapelle e Miguel Fernandez, entrambi direttori di ricerca all’istituto francese per le scienze informatiche INRIA (Francia), Rolf Krause, direttore dell’istituto di computational science dell’Università della Svizzera Italiana, Gernot Plank, professore di  computational cardiology all’Università di Graz (Austria), Nicolas Smith, preside della facoltà di ingegneria all’Università di Auckland (Nuova Zelanda), David Nordsletten, Professore al dipartimento di Ingegneria biomedica e chirurgia cardiaca all’Università del Michigan (USA), Natalia Trayanova, Professore di ingegneria biomedica alla John Hopkins University di Baltimora (USA). Antonio F. Corno, Professore di cardiochirurgia congenita presso il Centro cardiaco dell’East Midlands (Leicester, UK), Antonio Frontera, cardiologo specializzato in aritmologia ed elettrofisiologia cardiaca all’Ospedale San Raffaele di Milano. Grazie al continuo interscambio di informazioni tra matematici e specialisti si punta a irrobustire ancora le sinergie in atto.  Per fare un esempio, di come la matematica possa “guidare” il cardiologo, in conclusione, basta pensare al moderno trattamento di alcune forme di aritmia o la preparazione ad un intervento di by-pass da parte del cardiochirurgo. Nel primo caso è fondamentale l’individuazione delle regioni cardiache in cui effettuare ablazioni (cioè una sorta di “spegnimento” dell’area del cuore che manda impulsi elettrici anomali inducendo l’aritmia) nel caso di comportamenti irregolari del campo elettrico, nel secondo l’esempio più classico è la progettazione degli “snodi” attraverso cui ridare il sangue al cuore “saltando” la o le arterie coronariche in cui il sangue non scorre per la presenza di un’occlusione.

 

(FM)