Hoe werkt jouw hart? Een digital twin geeft antwoorden.
Wereldwijd kampen zo’n 26 miljoen mensen met hartfalen. De vergrijzing en onze zittende levensstijl vergroten de kans op hartproblemen, dus dit getal gaat alleen maar stijgen. Er is momenteel geen goede behandeling voor hartfalen. Mathias Peirlinck, Assistant Professor aan de TU Delft, doet daarom onderzoek naar het hart. Om behandelopties voor patiënten te verbeteren, wil hij het hart beter begrijpen: hoe het functioneert en reageert. Dit is een erg complexe puzzel met duizenden chemische, elektrische, hydraulische en mechanische processen die interactie met elkaar hebben.
Hartfalen ontstaat als het hart niet langer voldoende bloed door het lichaam heen kan pompen. Organen en spieren krijgen daardoor te weinig bloed, zuurstof en voeding. De gevolgen hiervan zijn o.a. vermoeidheid, benauwdheid bij inspanning, dikke enkels, en concentratieproblemen. Hartfalen ontstaat door veranderende eigenschappen van het hartspierweefsel, bijvoorbeeld na een hartinfarct. Door beter inzicht te krijgen hoe dit proces precies werkt kunnen er nieuwe behandelingen ontwikkeld worden.
Digital Twins
Mathias Peirlinck is biomechanisch ingenieur. Na een PhD aan de Universiteit van Gent en een postdoc aan Stanford University, heeft hij nu zijn eigen groep aan de TU Delft. Binnen zijn groep van onderzoekers ontwikkelt men digitale tweelingen van het hart. Mathias: “Een digital twin is een virtuele kopie van het hart, dat zich precies zo gedraagt en reageert als het echte hart zou doen. Om zo’n kopie te maken moeten alle processen in het hart vertaald worden naar mathematische vergelijkingen die we dan kunnen gaan uitrekenen. We weten dat het hart uit verschillende gekoppelde natuurkundige processen bestaat. Daarom houden we rekening met elektrische signalen die door het hart gaan, de mechanische ontspanning en samentrekking van het hart, en de daarmee gekoppelde drukopbouw en stroming van het bloed.”
.....
Lees hier verder.