Marţi,
02.03.2021
Innorat
Acum
3°C

NextCardio, proiectul care a adus medicina viitorului la Sibiu. ”De fapt, este doar finalul începutului”

NextCardio, proiectul care a adus medicina viitorului la Sibiu. ”De fapt, este doar finalul începutului”

Renumiți cercetători în chirurgia cardiovasculară din România și din străinătate, cadre medicale, dar și doctoranzi au participat la conferința de încheiere a proiectului NextCardio, implementat în ultimii patru ani de către Universitatea ”Lucian Blaga” din Sibiu. Proiectul a generat o serie de inovații și cercetări interdisciplinare în tratarea cu metode minim invazive a bolilor cardiovasculare.

”Este finalul a patru ani de muncă intensivă. De fapt, este doar finalul începutului, deoarece am reușit să construim o amplă rețea de medici, de profesioniști, de prieteni, alături de care vom continua proiecte similare. A fost un privilegiu să lucrez cu o astfel de echipă”, a spus Victor Costache (foto principală), managerul proiectului NextCardio, conferențiar universitar și conducător de doctorate în cadrul Universității ”Lucian Blaga” din Sibiu, în deschiderea conferinței care – din cauza restricțiilor impuse de pandemie – a avut loc on-line.

Discuțiile au reunit cercetători din toată lumea, atât implicați în cadrul proiectului implementat la Sibiu, cât și medici și specialiști în domeniu interesați de rezultatele obținute. Prof. Kak Khee Yeung (Departamentul de Chirurgie Vasculară, Centrul Medical al Universității din Amsterdam, Olanda), dr. Jorn P. Meekel (Departamentul de Chirurgie Vasculară, Centrul Medical al Universității din Amsterdam, Olanda), prof. univ. Diana Cimpoescu (Universitatea de Medicină și Farmacie ”Grigore T. Popa” din Iași), alături de medicii-cadre universitare Felicia Gligor, Tania Melnic și Anca Chitic sunt printre specialiștii care au participat la conferința organizată on-line.

Centru internațional de cercetare

Dr. Victor Costache a prezentat o parte din rezultatele obținute în cei aproape patru ani de implementare a proiectului NextCardio. Alături de prof. Kak Khee Yeung și dr. Jorn P. Meekel, el a subliniat calitatea experților cooptați în acest proiect, printre care se numără și prof. Sherif Sultan și dr Niamh Hynes (Western Vascular Institute, Galway, Irlanda), precum și prof. Rodney White (UCLA Medical Center, SUA). De altfel, atragerea unui corp de experți cu renume mondial care să lucreze în cadrul proiecutului de la Sibiu a fost unul din obiectivele NextCardio.

”Un alt obiectiv a fost de a crea un centru internațional de cercetare, cu dotări high-tech, computere foarte puternice și soft-uri extrem de ample”, a amintit dr. Victor Costache. Este vorba de Centrul internațional de cercetare, alături de un Centru de informații cu facilități complexe, create în cadrul Universității de la Sibiu. Centrul este dotat cu computere puternice de înaltă tehnologie folosite pentru analize geometrice și CFD (computational fluid dynamics). Totodată, centrul a devenit un hub de comunicare digitală între experții din domeniu, fiind asigurate un mediu de colaborare digitală în care datele experimentale și cele ale pacienților sunt partajate în siguranță.

”Centrul de cercetare înființat la Sibiu este doar o primă etapă finalizată cu succes. Practic, avem baza materială, o serie de softuri deosebit de complexe pentru dinamica fluidelor, adaptate simulării diverselor patologii din sistemul cardiovascular, calculatoare cu  o putere foarte mare de calcul, servere, tehnologie laser pentru simulări în sistemul cardiovascular. Am format echipele necesare de tehnicieni și cercetători care pot lucra cu aceste programe, care pot utiliza simulatorul, precum și laserul Zeiss. Sperăm să câștigăm în continuare cât mai multe granturi, astfel încât echipa NextCardio să continue împreună. N-a fost simplu să constituim echipa. Cel mai greu a fost să formăm specialiștii care lucrează cu aceste softuri de dinamică a fluidelor, cu o expertiză în special pe domeniul cardiovascular, deoarece chiar și la nivel mondial există puține centre în care se formează astfel de tehnicieni. A fost de mare ajutor colaborarea internațională în formarea acestor specialiști la Sibiu”, descrie dr. Victor Costache.

Dotările și expertiza dobândită în cadrul centrelor de la Sibiu vor facilita cercetătorilor, clinicienilor, companiilor farmaceutice și tehnologice să efectueze cercetări de ultimă generație, urmărind dezvoltări experimentale și inovații în cadrul Universității ”Lucian Blaga” din Sibiu. În plus, proiectul este la intersecția interdisciplinară a ingineriei, bioingineriei și medicinei translaționale. Prin urmare, trei specializări academice colaborative sunt abordate în NextCardio, dovedind un potențial mare de cercetare și dezvoltare pentru România și Uniunea Europeană.

”Un alt obiectiv a fost acela de a crește numărul de doctoranzi cu cel puțin 15% față de anul 2014. Putem spune că obiectul a fost depășit și atins, având în vedere că numărul doctoranzilor a crescut cu 39%. Anul acesta avem 12 doctoranzi”, a mai precizat dr. Victor Costache.

Invenție NextCardio

Un alt obiectiv al proiectului a fost proiectarea și implementarea unui nou instrument clinic inteligent (simulator endovascular) care să pregătească și să îndrume medicii să facă față unor noi situații viitoare, prin adaptarea ghidurilor de diagnostic în raport cu datele pacientului pentru fiecare caz în parte. Acesta oferă o simulare virtuală despre modul în care procedura trebuie efectuată pentru cele mai bune rezultate, pe baza experiențelor anterioare ale altor medici în ceea ce privește procedurile minim invazive. Noul instrument clinic va avea un design orientat către tratamentul bolilor cardiovasculare specifice pacientului. Echipa ULBS a solicitat obținerea unui brevet pentru acest instrument inteligent.

”Acest simulator poate fi utilizat în cazul majorității vaselor de sânge din corp, pot fi simulate și repetate intervenții endovasculare. Noutatea acestui instrument clinic este faptul că el combină partea de simulare a intervențiilor cu dinamica fluidelor și tehnologia laser, care permite să «citească» exact ceea ce se va întâmpla în timpul procedurilor. Mihai Sandu, Cristian Bucurenciu, Gabriela Cândea sunt printre cei care au lucrat ore întregi în fiecare zi pentru a atinge excelența în lucrul cu uneltele CFD. Au colaborat experți din toată lumea pe acest subiect, iar acum am reușit să dezvoltăm o echipă de astfel de specialiști și la Sibiu”, a spus dr. Victor Costache.

Schiță a simulatorului dezvoltat la Sibiu. Simulatorul cuprinde o pompă peristaltică (4) alimentată cu lichid de un sistem de reglare a temperaturii (8), lichidul fiind pompat în întregul simulator prin niște furtunuri flexibile (9), un rezervor (6) construit dintr-un material cu indice de refracție redus, și folosit pentru depozitarea unui model tridimensional al aortei (1),o cameră foto (7) care măsoară viteza particulelor fotoluminiscente din lichidul circulat prin simulator, o stație de lucru (11) încorporând un program de colectare și prelucrare a datelor obținute prin utiliza-rea simulatorului, simulatorul incluzând, de, o unitate de sincronizare (12) care sincronizează camera foto (7), stația de lucru (11) și o unitate laser (2) care secţionează un element de interes al simulatorului.

Invenția se referă la un simulator endovascular pentru analiza fluxului sanguin intraluminal și a presiunii exercitate de acesta asupra peretelui vascular aortic. Noul instrument clinic va pregăti și ghida medicii pentru a adapta diagnosticul în ceea ce privește datele pacientului pentru fiecare caz în parte. Medicul va fi capabil să obțină o evaluare rapidă și precisă a stării pacientului și să găsească cele mai bune opțiuni de tratament potrivite acelui pacient, fiind sigur că cele mai bune opțiuni terapeutice sunt disponibile imediat. Astfel el va putea prezice posibilele rezultate bune și rele înainte de a aplica pacientului tratamentul. Instrumentele clinice vor da medicului o a doua părere care îl va ajuta sa simplifice procesul de luare a deciziilor. Acestea vor oferi o simulare virtuală privind modul în care procedura trebuie să fie efectuată pentru a obține cele mai bune rezultate, bazate pe experiențele anterioare ale altor medici din întreaga lume.

Cristian Bucurenciu, unul dintre cercetătorii proiectului NextCardio, a susținut o prezentare tehnică a tehnologiei prin care dinamica fluidelor simulată cu ajutorul calculatoarelor poate fi utilizată în tratarea bolilor cardiovasculare.

Următorul pas: inteligența artificială

În prezentarea sa, prof. Kak Khee Yeung a vorbit despre perspectivele echipei de specialiști formată la Sibiu. ”După cum a spus și dr. Costache nu ne vom opri aici, pentru a aplica la scară mai mare utilizarea inteligenței artificiale. De exemplu, sperăm ca în urma dezvoltării utilizării inteligenței artificiale, vom reduce teste care acum durează mimim șase ore, la o perioadă de aproximativ zece minute”, a spus cercetătoarea din Olanda.

Prof. Kak Khee Yeung. Sursa foto: amsterdamresearch.org

De altfel, dr. Gabriela Cândea, cercetător în cadrul NextCardio, a prezentat o parte din aplicațiile depuse spre finanțare prin intermediul Horizon 2020. ”Unul din obiectivele proiectului era de a depune patru aplicații Horizon2020. Am reușit să realizăm șapte proiecte Horizon”, a spus Cândea, prezentând o parte din aplicațiile realizate în colaborare cu diferiți parteneri din mai multe țări.

Pentru două din aceste aplicații, echipa NextCardio este optimistă în ceea ce privește succesul obținerii unui grant care să continue cercetarea de excelență în domeniu la Sibiu.

AI-PLAN (”Artificial Intelligence-based PersonaLized Aortic Aneurysm and DissectioN clinical decision support platform”) și AORT-AI (”Ultra-high-resolution cell- and imaging- based Digital Twin of Aortic Aneurysms”) sunt cele două propuneri de proiecte HORIZON 2020 ale Universității „Lucian Blaga” din Sibiu, aflate în faza de evaluare.

Primul își propune, printre altele, să creeze un hub informațional la nivel european, care să includă un set cuprinzător de instrumente digitale de diagnosticare și să utilizeze puterea inteligenței artificiale și imagistica avansată, pentru a ajuta în luarea deciziilor clinice pentru pacient și chirurg. Prin colaborarea a specialiști din zece țări, acest proiect va crea uneltele digitale necesare elaborării de tratamente personalizat.

Proiectul AORT-AI are ca scop dezvoltarea unui ”twin digital” pentru anevrismele aortice, de rezoluție ultra înaltă, prin integrarea datelor la nivel micro (bazate pe analiza genomică și in vitro a probelor de pacienți) și a datelor macro-nivel (bazate pe imagini clinice ale pacientului și fluxul de sânge simulări) folosind algoritmi de învățare avansată a mașinilor și inteligență artificială.

Zeci de articole de cercetare

Dr. Jorn P. Meekel, parte a echipei NextCardio, a vorbit despre articolele de specialitate generate de cercetătorii care au lucrat la Sibiu timp de patru ani. Rezultatele obținute în cadrul NextCardio au fost transpuse în 35 de articole publicate în reviste de specialitate, indexate ISI (articole ”peer-reviewed”). Șapte pacienți au fost incluși în astfel de studii care au relevat, printre altele, beneficiile pe care le presupune tratamentul endovascular al bolilor aortice cu modulatorul de flux multistrat. Activitatea de diseminare a rezultatelor proiectului a vizat atât publicul cât mai larg, prin utilizarea unui limbaj accesibil, cât și comunitatea științifică.

”Geometric Analysis of Type B Aortic Dissections Shows Aortic Remodeling After Intervention Using Multilayer Stents”, ”Aortic Remodeling After Total Endovascular Aortic Repair with Multilayer Stents: Computational Fluid Dynamics Analysis of Aortic Remodeling Over 3 Years of Follow-up” sau ”Prospective Midterm Single- Center Results of Multilayer Flow Modulator Stents in Type B Aortic Dissections” sunt câteva din articolele care au apărut în publicații precum ” Materials Journal”, ”Journal of Endovascular Therapy” sau ”Journal of Vascular Surgery”.

Pe lângă aceste publicații, rezultatele NextCArdio au fost prezentate comunității științifice, părților interesate și medicilor prin participarea la 20 de congrese internaționale și naționale. Printre evenimentele internaționale în cadrul cărora au fost diseminate rezultatele NextCardio pot fi amintite STS, ISMICS și VEITHsymposium, din SUA (edițiile din 2017, 2018 și 2019), East Meets West, din România (edițiile din 2017, 2018 și 2019), Society for Clinical Vascular Surgery, din SUA (congresul din 2019), Congresul Euro Thrombosis, din Spania (2018), CICE (2016, 2017 și 2018) precum și alte reuniuni la vârf similare din țări precum Germania, Franța, Italia, Brazilia și Maroc.

Totodată, în cadrul proiectului au fost organizate workshop-uri la care au participat atât partenerii de cercetare, cât și reprezentanți ai mediului economic (spitale, companii etc). Scopul acestor ateliere a fost de a disemina rezultatele proiectului și de a crea colaborări inclusiv cu mediul economic.

Bolile cardiovasculare – principala cauză de deces la nivel european

Proiectul NextCardio a apărut în contextul în care bolile cardiovasculare sunt principala cauză de deces în Europa și în România, fapt documentat amplu de-a lungul carierei sale de către dr. Victor Costache, managerul proiectului.

Unele dintre cele mai complexe patologii cardiovasculare sunt bolile aortice, care pot fi clasificate în mare măsură în anevrisme sau disecții și sindroame aferente. Anevrismele aortice sunt dilatații focale la până 150% din diametrul normal. Evoluția naturală a anevrismelor aortice  (AA) este creșterea și ruperea, dacă sunt lăsate netratate. În caz de ruptură, anevrismele aortice sunt asociate cu o rată mare de mortalitate. Din păcate, numărul de cazuri de ruptură de AA nu s-a modificat în ultimii 20 de ani, reprezentând între 3 și 5% din decese anuale la persoane cu vârsta peste 65 de ani.

Mai multe informații și rezultatele detaliate obținute în cadrul proiectului „Cercetare de nouă generaţie prin asistenţă computerizată în managementul patologiilor cardiovasculare – NextCardio” pot fi obținute și de pe site-ul acestuia, nextcardio.ro.

Proiectul a fost implementat de Universitatea „Lucian Blaga“ din Sibiu, având o valoare de peste 8,8 milioane de lei, din care asistența financiară nerambursabilă a fost de peste 8,4 milioane de lei. Cofinanțarea a fost accesată din Fondul European de Dezvoltare Regională prin Programul Operațional Competitivitate 2014 – 2020.

Vizualizari: 5179

Traian Deleanu

de Traian Deleanu

Investigații
Telefon:
0740 039 148
E-mail: traian[at]turnulsfatului.ro

Comentarii

0 comentarii

Anuleaza raspuns

Lasa un comentariu

Toate comentariile sunt moderate înainte de postarea pe site, pentru a elimina limbajul agresiv de pe această platformă. Mulțumim. Adresa ta de email nu va fi publicată.

Sus