19 October 2022, 17:00

Новый метод поможет лучше рассчитывать риски тромбоза

Ученые МФТИ при участии коллег из НМИЦ гематологии Минздрава России и Городской клинической больницы имени С. П. Боткина разработали новый подход для оценки риска активации тромбоцитов в сосудистых системах.

Новый метод поможет лучше рассчитывать риски тромбоза
Основные этапы персонализированной оценки рисков гидродинамической активации тромбоцитов. Аббревиатура «ВГД» используется для обозначения термина «вычислительная гидродинамика», «МРА» — «магнитно-резонансная ангиография»

Тромбоциты — клетки крови, функция которых заключается свертывании крови, что предотвращает чрезмерную потерю крови при травмах. При ранениях поток крови меняется, и тромбоциты способны улавливать это, активироваться и вместе с другими факторами запускать защитные механизмы. 

Важную роль в свертывании крови играет особый белок плазмы — фактор фон Виллебранда. После каскада сигналов он взаимодействует с активированными тромбоцитами, и те приобретают способность прилипать к сосудам и друг другу, а также подают молекулярные сигналы для активации других тромбоцитов и белков системы свертывания. В результате формируется сгусток — тромб. Если описанная система работает плохо, то возрастают риски тяжелых кровопотерь, а если она слишком активна, то образуются тромбы там, где они не нужны. Это, в свою очередь, чревато закупоркой важных сосудов, ишемией и даже гибелью тканей.

Традиционно для определения рисков тромбоза врачи проводят анализ крови пациента, однако при этом недостаточно учитывается состояние сосудов конкретного пациента, что может сделать прогноз недостаточно точным.

Группа исследователей под руководством Георгия Гурии, профессора кафедры физики живых систем МФТИ, разработала метод, основанный на расчете уровня активации тромбоцитов с учетом биомеханических особенностей течения крови в конкретном сосуде и размеров макромолекул фактора фон Виллебранда.

«Нами предложена процедура построения параметрических диаграмм активации тромбоцитов для пациентов с артериовенозными фистулами для гемодиализа. Оказалось, что положения критических кривых, разделяющих режимы наличия и отсутствия активации тромбоцитов, зависят от специфических особенностей структуры сосудов, влияющих на распределение напряжения сдвига потока крови. Метод можно использовать для сравнения влияния биомеханических и биохимических факторов на величину персонализированных рисков тромбообразования. На основании этой методики можно построить веб-решение для анализа рисков активации тромбоцитов у пациентов», — рассказывает Георгий Гурия.

Source:  Пресс-служба МФТИ

News article publications

Read also

Ученые выяснили, как ботулотоксин действует на клетки сердца
Этот препарат используют для борьбы с аритмиями: оказалось, что он не только угнетает не только нервную систему, как считалось ранее, но и непосредственно изменяет распространение волн возбуждения в клетках сердца
Biophysics
Cardiology
Electrophysiology
16 January 2023
Трехмерная модель поможет спрогнозировать рецидивы ишемии сердца после установки стента
Ученые смоделировали процесс сужения артерий сердца после установки стента — цилиндрического каркаса, задача которого — поддерживать нужный диаметр сосудов. Такое послеоперационное осложнение опасно тем, что может стать причиной ишемии или инфаркта миокарда
Cardiology
Mathematical modeling
7 April 2022
Эффект Доплера поможет быстро определять эффект электротерапии аритмий сердца
Электрические волны возбуждения клеток миокарда подчиняются эффекту Доплера, и это открытие позволит предсказывать направление дрейфа аномальных волн в сердце и эффективнее купировать их
3D modeling
Cardiology
Electrophysiology
Mathematical modeling
Medicine
27 January 2022
Микроволновые разряды помогут управлять сверхзвуковыми летательными аппаратами
Физики и механики разработали теоретическую модель, описывающую процесс формирования нитевидных микроволновых разрядов в газах. В этом случае газ нагревается до температур порядка 830°С и выше, и в нем формируется большое количество заряженных и возбужденных частиц. Это явление можно использовать в аэродинамике и космонавтике, чтобы воздействовать на потоки газа вблизи летательных аппаратов и тем самым управлять полетом, поскольку эти структуры влияют на скорость и траекторию движения аппарата.
Cosmonautics
Mathematical modeling
Plasma Physics
Space
22 March 2024
Цифровые астроциты улучшили память нейросети на 20%
Ученые разработали первую в мире нейронную сеть, полностью построенную на принципах взаимодействия клеток реального головного мозга. Так, модель воспроизводит передачу сигналов не только между нервными клетками, но и между нейронами и астроцитами — вспомогательными клетками мозга. Эксперименты показали, что «подключение» астроцитов в работу нейросети улучшает ее способность «запоминать», то есть воспроизводить ранее полученную информацию, на 20%.
Cognitive Sciences
Mathematical modeling
Neural networks
30 January 2024
Побочный эффект радиотерапии воспроизвели в лаборатории с применением протонов
Ученые создали на мышах экспериментальную модель самого распространенного побочного эффекта при радиотерапии онкологических заболеваний — радиационного дерматита. На сегодняшний день специфического лечения для него не существует, поэтому исследование может стать первым шагом к поиску эффективных препаратов.
Biophysics
Oncology
Radiology
20 January 2024