FOTO: Noi perspective de diagnostic și tratament oferite de Centrul Medical Cardio Med printr-un amplu program de cercetare științifică

Progresele recente în dezvoltarea tehnologiei și a informaticii medicale permit identificarea de noi metode de diagnostic și tratament, una din principalele direcții de dezvoltare în medicină fiind reprezentată de medicina personalizată. Dezvoltarea Centrului de Cercetare Avansată în Imagistica Cardiacă Multimodală în cadrul Centrului Medical Cardio Med din Târgu-Mureș a permis tinerilor cercetători să dezvolte proiecte de cercetare la standarde europene, utilizând aparatura și softurile achiziționate în cadrul Centrului, cu finanțare prin diferite granturi de excelență.

Pentru a face cercetare de top și a aduce în fața pacienților cele mai noi metode de diagnostic și tratament, dar și pentru a-i învăța pe cercetătorii tineri sau cei cu experiență să facă cercetare la nivel european, de-a lungul timpului au fost depuse și câștigate mai multe proiecte de cercetare pentru dotarea Centrul Medical Cardio Med cu aparate și softuri ultra performante, reușind dezvoltarea de noi modele de medicină personalizată pe baza datelor furnizate prin simulări  computerizate bazate pe imagistică avansată și nanoimagistică.

Infrastructură pentru cercetare la standarde europene

În cadrul Centrului se derulează în prezent trei proiecte mari cu finanțare europeană, CARDIOIMAGE, PLAQUEIMAGE și DISCHARGE, prin care s-a construit o infrastructură de cercetare de înaltă performanță de excelență în imagistica cardiacă. Astfel, proiectul CARDIOIMAGE a fost clasat pe locul I pe țară la competiția de infrastructuri private de cercetare. ”Centrul beneficiază de infrastructură de cercetare cutting-edge, axată în principal pe imagistică cardiacă avansată, cu un echipament nou de RMN, un computer tomograf de ultimă generație și o serie de softuri de cercetare avansată pentru aplicații cardiace și postprocesări imagistice. De-a lungul anilor Centrul a dezvoltat și o bancă de date de tip “bioimaging bank”, care este extrem de valoroasă în prezent pentru orice cercetare europeană pe scară largă, și care conține peste 5.000 de imagini CT a pacienților cardiovasculari”, a explicat prof. dr. Theodora Benedek, care este și expert al Comisiei Europene și președintele Comisiei de Cercetare Științifică a Senatului Universității de Medicină, Farmacie, Științe și Tehnologie Tîrgu-Mureș.  Totodată, există numeroase colaborări ale Centrului Cardio Med cu centre importante din SUA, cum ar fi de exemplu divizia de cercetare a companiei Siemens, companie interesată de utilizarea băncii de date existente în cadrul Centrului, dar și cu universități de prestigiu precum University of Oxford, Thorax Center Rotterdam, University Semelweiss Budapest, Medical University of Viena.

Până în prezent, cercetătorii din UMF au avut la dispoziție infrastructura de cercetare a Centrului Cardio Med, infrastructură de excelență unică în România și pusă cu generozitate în mod gratuit la dispoziția comunității academice mureșene de către acest centru privat, pentru realizarea de cercetări în comun în special din sfera cardiovasculară.

Rezultatele obținute de către cadrele UMFST prin utilizarea acestei infrastructuri ale Cardio Med însumează până în prezent 183 de lucrări științifice purtând afilierea UMF comunicate sau publicate în reviste de mare impact, un grant de cercetare finanțat de Comisia Europeană, o colaborare cu Universitatea Columbia din New York, 21 de teze de doctorat și 14 lucrări de licență finalizate. În prezent există solicitări pentru utilizarea în continuare a infrastructurii, venite din partea a 19 doctoranzi și 93 de studenți ai UMFST. ”Prioritățile de cercetare ale colectivului nostru, aliniate la nivel European, sunt medicina personalizată, medicina computațională, nanomedicina și conceptul de mHealth și medicină digitală, pe care dorim să le dezvoltăm prin colaborare cu cercetătorii de la fosta Universitate ”Petru Maior” și Universitatea ”Sapientia”. Colectivul nostru are numeroase proiecte dezvoltate de-a lungul anilor în comun cu echipe de cercetători din Universitatea ”Petru Maior”, care sunt azi alături de noi pentru a identifica domenii comune de interes pentru viitor, a adăugat prof. dr. Theodora Benedek.

Posibilitățile de utilizare a aparaturii și a softurilor din cadrul infrastructurii avansate ale centrului Cardio Med au condus la derularea unor studii și cercetări din partea tinerilor doctoranzi, lucrările acestora fiind prezentate în cadrul conferinței ”Medicina viitorului-la interfața dintre medicină și cost eficiență”, eveniment organizat în cadrul Zilelor UMFST Târgu-Mureș, ediția 2018, de către Comisia de Cercetare Științifică a Senatului UMF, evenimentul bucurându-se de participarea colectivelor de cercetare din facultățile de Medicină, Economie și Drept, și Științe și Litere din cadrul UMFST. Aceștia au prezentat rezultatele cercetărilor proprii privind modele personalizate de diagnostic, bazate pe softuri moderne de postprocesare imagistică.

”Sunt observații referitoare la inflamația în infarctul miocardic, care nu este numai rezultatul unei inflamații accentuate, dar este și declanșator a unui proces inflamator care va duce în primul an după infarct la noi evenimente cardiovasculare, prin vulnerabilizarea plăcilor ateromatoase din întreg patul circulator. Pacientul care a avut un infarct este expus unui risc mai înalt de a face un nou infarct decât alți pacienți, ceea ce înseamnă că trebuie urmărit mai atent în următorul an.

Alte concluzii sunt cele referitoare la markerii de vulnerabilitate a plăcii ateromatoase. Practic dacă la computer tomografia efectuată la  un pacient care nu are infarct în prezent dar care are angină, o durere precordială, identificăm anumite semne, pe care acum le-am validat prin acestor cercetări, care arată că acest pacient este expus unui risc particular de a face un alt infarct miocardic în perioada imediat următoare, înseamnă că acest pacient necesită tratament medicamentos mai agresiv decât alți pacienți la care sunt prezenți acești markeri.

Am reușit să identificăm, să caracterizăm acești markeri imagistici care sunt asociați cu vulnerabilitatea plăcii ateromatoase și să identificăm noi markeri față de cei existenți în literatura de specialitate”, a făcut o scurtă prezentare a concluziilor câtorva dintre lucrările doctoranzilor prof. dr. Theodora Benedek.

Proiecte de cercetare pentru modele de diagnostic personalizate

Într-una dintre lucrările prezentate, intitulate ”Cuantificarea extensiei miocardului infarctizat prin postprocesarea QMAP a imaginilor RMN”, realizată de doctorandul Mester András, s-au oferit informații privind determinarea riscului de infarct la pacienții care au suferit un infarct miocardic, prin utilizarea imagisticii RMN și a unor softuri speciale, deținute de Centrul de Cercetare Cardio Med și procurate prin intermediul unor granturi de cercetare.

Un alt studiu prezentat, aparținând lui Benedek Anabella, și intitulat ”Aplicații ale imagisticii computaționale pentru determinarea shear stress-ului coronarian”, are ca obiectiv principal ”evaluarea markerilor invazivi imagistici ai plăcilor coronariene și calcularea unor fluxuri rapide și eficiente pentru calcularea shear stress-ului  intracoronarian și corelarea markerilor de vulnerabilitate CT cunoscuți la shear stress-ul coronarian”. Scopul final îl reprezintă introducerea shear stress-ului ca nou marker de vulnerabilitate CT, iar următorul pas al studiului îl va reprezenta ”îmbunătătțirea programului de calculare a shear stress-ului cu ajutorul includerii   imagistice invazive în reconstrucție”. Studiul a fost realizat în cadrul proiectului PLAQUEIMAGE.

Noi modele de evaluare, tratare și urmărire a plăcilor aterosclerotice coronariene și a stenturilor bioresorbabile prin tehnici non invazive au fost elaborate în urma studiului intitulat ”Shear stress-ul coronarian în evaluarea stenturilor bioresorbabile”, realizat de doctorandul Ionuț Ferenț. Obiectivul acestui studiu a fost de evaluare complexă a hemodinamicii vasculare coronariene pre și post implantare de BVS-uri pe baza calculării shear stressului prin simulări computaționale  ale dinamicii fluxului intracoronarian.

”Studiul de față a identificat existența unor corelații semnificative statistic între shear stress-ul mediu înainte de stenoza maximă, pre și post implantare de BVS-uri demonstrând astfel beneficiul tratării leziunilor coronariene aterosclerotice cu stenturi bioresorbabile. Shear stress-ul și normalizarea acestuia trebuie să fie criteriile pentru o implantare optimă”, a precizat autorul studiului.

Studiul ”Evaluarea plăcii de aterom prin imagistică computațională”, realizat de Mihaela Rațiu a evidențiat importanța utilizării computer tomografiei în evaluarea noninvazivă a arterelor coronare.

Tehnologia 3D printing, aplicații în medicină

Un domeniu aflat la început de drum, cu largi aplicații și în medicină, îl reprezintă tehnologia de 3D printing. Utilizată în medicină poate oferi informații importante medicului pentru înțelegerea anatomiei complexe și să ajute la planificarea tratamentului. Lucrarea ”Modele 3D printing ale cordului postinfarct miocardic”, realizată de Daniel Cernica, a prezentat modul în care cordul unui pacient cu infarct miocardic în evoluție a fost vizualizat prin imagini CT care au fost procesate, au fost selectate zonele de interes, iar imaginile au fost convertite în fișierul specific imprimării 3D și transmise unei imprimante speciale. Pe baza unor algoritmi a imaginii generate de CT prin postprocesare se realizează imaginea cordului prin extrudarea unui material termoplastic. Acesta prezintă fidel defectul cordului folosit. ”Această aplicație a tehnologiei 3D a ajutat medicul curant să elucideze cazul dar este utilă și în planificarea intervenției chirurgicale reparatorie”, a explicat autorul studiului.

Cercetările în cadrul proiectului PLAQUEIMAGE vor continua, principalul scop fiind crearea de echipe de cercetare autohtone care să fie antrenate să facă cercetare la cel mai înalt nivel.

Arina TOTH