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PID2019-104356RB-C44

Financiado
MODELO VIRTUAL COMPUTACIONAL MECANO-ELECTRICO DE CORAZON HUMANO COMPLETO: OPTIMI...
MODELO VIRTUAL COMPUTACIONAL MECANO-ELECTRICO DE CORAZON HUMANO COMPLETO: OPTIMIZACION Y PARAMETERIZACION DEL MODELO MODELAR EL LATIDO DEL CORAZON ES UNA TAREA MUY COMPLEJA QUE INVOLUCRA VARIAS ESCALAS Y DIFERENTES PROBLEMAS ESTRECHAMENTE RELACIONADOS, UN GRAN NUMERO DE ORDENES DE MAGNITUD ESPACIAL ESTAN VINCULADOS, DESDE LA DISPOSICION DE LAS C... MODELAR EL LATIDO DEL CORAZON ES UNA TAREA MUY COMPLEJA QUE INVOLUCRA VARIAS ESCALAS Y DIFERENTES PROBLEMAS ESTRECHAMENTE RELACIONADOS, UN GRAN NUMERO DE ORDENES DE MAGNITUD ESPACIAL ESTAN VINCULADOS, DESDE LA DISPOSICION DE LAS CELULAS MICROSCOPICAS EN UNA DESCRIPCION VOLUMETRICA, A LA FORMA MACROSCOPICA DE LAS CAMARAS CARDIACAS, DEL MISMO MODO, COEXISTEN VARIAS ESCALAS TEMPORALES, DESDE LAS RAPIDAS REACCIONES QUIMICAS INTRACELULARES HASTA LA REMODELACION A LARGO PLAZO DEL CORAZON, DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA INGENIERIA, EL LATIDO DEL CORAZON SE PUEDE DESCOMPONER EN TRES PROBLEMAS FISICOS DIFERENTES, EN EL MUSCULO, LOS ESTIMULOS ELECTRICOS SE PROPAGAN A LO LARGO DE LOS MIOCITOS CARDIACOS, QUE SE CONTRAEN DEFORMANDO LA GEOMETRIA MACROSCOPICA, ESTO PRODUCE UN CAMBIO EN EL VOLUMEN DENTRO DE LAS CAMARAS CARDIACAS QUE ESTAN LLENAS DE SANGRE, CADA UNO DE ESTOS SUBPROBLEMAS ES COMPUTACIONALMENTE EXIGENTE POR SI MISMO, POR UN LADO, LAS ECUACIONES DIFERENCIALES ORDINARIAS NO LINEALES GOBIERNAN LA PROPAGACION ELECTRICA Y UN MATERIAL ORTOTROPICO EXPONENCIAL MODELA LA MECANICA SOLIDA DEL MIOCARDIO, CUANDO ESTOS PROBLEMAS SE ACOPLAN, EL COSTO COMPUTACIONAL SE MULTIPLICA Y HACE QUE LOS RECURSOS DE LA SUPERCOMPUTADORA SEAN UN REQUISITO PARA RESOLVER EL MODELO PROPUESTO, EL BARCELONA SUPERCOMPUTING CENTER HA DESARROLLADO UN CODIGO ALTAMENTE EFICIENTE PARA RECREAR LA NATURALEZA EN UNA SUPERCOMPUTADORA, ALYA RED EMPLEA ACTUALMENTE MODELOS DE CANAL DE IONES DEL CORAZON HUMANO ACOPLADOS AL ACOPLAMIENTO DE CONTRACCION DE EXCITACION Y UN MODELO DE MECANICA SOLIDA DEL MIOCARDIO, TODOS DE ULTIMA GENERACION PARA REPRODUCIR LA ELECTROMECANICA CARDIACA PARA APLICACIONES INDUSTRIALES, CLINICAS Y ACADEMICAS, ACTUALMENTE, UNA ANATOMIA BIVENTRICULAR DE UN MODELO ESPECIFICO DEL PACIENTE, QUE RESUELVE UN LATIDO CARDIACO UNICO DE 700 MS (EQUIVALENTE A LA FRECUENCIA CARDIACA HUMANA NORMAL DE UN ADULTO) REQUIERE APROXIMADAMENTE 6000 CPU / H, LO QUE EQUIVALE A 250 DIAS DE TIEMPO DE COMPUTO EN UN SOLO PROCESADOR , ESTA CANTIDAD DE TIEMPO IMPLICA LA SOLUCION DEL PROBLEMA DE ELECTROFISIOLOGIA Y MECANICA A LA MISMA RESOLUCION ESPACIAL Y TEMPORAL (400 MICRAS Y 0,01 MS), POR LO TANTO, RESOLVER UN MODELO ELECTROMECANICO DEL CORAZON ES ACTUALMENTE UNA TAREA INHERENTEMENTE PARA COMPUTO DE ALTO RENDIMIENTO (HPC), EL NUMERO DE PARAMETROS DENTRO DEL MODELO ACOPLADO ELECTROMECANICO INCLUYE CIENTOS DE PARAMETROS QUE DETERMINAN LA DINAMICA DEL SISTEMA, ADEMAS, LAS CONDICIONES DE FRONTERA DEL PROBLEMA ELECTROMECANICO SON ALTAMENTE DETERMINANTES DE LA FUNCION MECANICA DEL CORAZON, ESTAS CONDICIONES DE FRONTERA SE REFIEREN AL PERICARDIO Y LA HEMODINAMICA CARDIACA SISTEMICA Y PULMONAR, QUE DEBEN PERSONALIZARSE DE ACUERDO CON LAS CARACTERISTICAS DE LOS PACIENTES,PARA TRADUCIR ESTA TECNOLOGIA AL ENTORNO CLINICO Y PODER EMPLEARLA DE MANERA FACTIBLE PARA EL DIAGNOSTICO Y EL TRATAMIENTO DE LA ATENCION DIARIA DEL PACIENTE, ES OBLIGATORIO UN ESFUERZO PARA OPTIMIZAR SU USO PARA ESTOS FINES, EL TRABAJO DENTRO DEL SUBPROYECTO INVOLUCRA DOS ASPECTOS DIFERENTES SOBRE EL USO DE ESTA TECNOLOGIA PARA FINES CLINICOS QUE SON: PARAMETRIZACION Y OPTIMIZACION,POR LO TANTO, ESTE SUBPROYECTO INCLUIRA UNA EXPLORACION EXHAUSTIVA DE PARAMETROS DE LOS MODELOS MATEMATICOS QUE DEFINEN LA FUNCION CARDIACA UTILIZANDO UNA GRAN CANTIDAD DE SIMULACIONES POR COMPUTADORA PARA IDENTIFICAR LA SENSIBILIDAD, LA VARIABILIDAD Y LA CONFIABILIDAD DE LAS SIMULACIONES PARA TRADUCIR DICHO CONOCIMIENTO HACIA EL ESCENARIO CLINICO, BIOMECANICA\CARDIOLOGIA\COMPUTACION DE ALTAS PRESTACIONES\PATOLOGIAS CARDIACAS ver más
01/01/2019
BARCELONA SUPERCOM...
137K€
Perfil tecnológico estimado

Línea de financiación: concedida

El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2019-01-01
Presupuesto El presupuesto total del proyecto asciende a 137K€
Líder del proyecto
BARCELONA SUPERCOMPUTING CENTERCENTRO NACIONA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.
Perfil tecnológico TRL 4-5 118M