Роль вычислительной медицины в диагностике и лечении заболеваний непрерывно растет

Моделирование крайне необходимо для количественного понимания структуры и функции организма человека в связи со сложностью, присущей нелинейным биологическим системам. Вычислительная медицина –  стремительно развивающаяся технология использования математического моделирования, сложного программного обеспечения, данных экспериментальных и клинических исследований для изучения механизмов развития заболеваний и методов лечения пациентов с разнообразной патологией. Для многомерного анализа применяются алгоритмы статистического обучения. 

В Science Translational Medicine опубликован обзор литературы, посвященный этой проблеме. Он подготовлен профессорами университета  Джонса Хопкинса, работающими в институте вычислительной медицины, который был создан в 2005 году в результате сотрудничества между школами инженерии и медицины. Специалисты в области математики, инженеры и программисты центра дополнительно изучают биологические науки, что позволяет им получать целостное представление о заболеваниях и способах лечения из мозаики с большим количеством недостающих фрагментов. 

В статье представлены примеры использования вычислительной медицины в практическом здравоохранении: моделирование вовлечения клеточных сетей в канцерогенез и прогнозирование развития онкологических заболеваний. Возможности вычислительной физиологии позволяют заглянуть в процессы перехода биологических систем с течением времени в патологическое состояние, что поможет разработать эффективные методы лечения рака, сахарного диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. 

Вычислительная анатомия использует методы визуализации для оценки изменений головного мозга при болезни Альцгеймера и шизофрении. Приложение для iPad, помогающее врачам осуществлять глубокую стимуляцию головного мозга пациентов с болезнью Паркинсона, уже работает. Модели электрической активности сердца близки к использованию в диагностике высокого риска внезапной сердечной смерти и ее профилактике. 

Вопросы, ответы, комментарии