Math in the Heart | Alfio Quarteroni | TEDxTrento

доброе утро abbot преграждает сердце
потому что это страсть , которая движет нами , как
математика математика для сердца
потому что я хочу убедить v, что
математика также полезна для нас
потому что наше здоровье , потому что
заболевания сердечно-сосудистой системы
они очень важны, они
нанести смертельный удар 45%
сто населения в богатые страны
в западных странах со стоимостью
экономический социальный прогресс
необычайно большой, считается, что
около 200 млрд. евро на
летних систем художников , которые
влияние на экономику континента
как Европа
но все же около 80 процентов
болезней нашей системы
сердечно-сосудистые
предсказуемо это роль e
Это та точка , где тема любви
то вставка этого — это ниша
математическое вмешательство
мы хотим использовать математику для
попытайтесь помочь врачам-клиницистам
лучше понять нашу систему
сердечно — сосудистой системы , и можно
лучше обращаться с людьми, которые пострадали
от патологий, а также, возможно,
лучше разработать единственные вмешательства
которые более эффективны для давления
кто нуждается в сердце есть
в основном четыре комнаты два других
в два желудочка входит венозная кровь
из полой вены он затем отправляется
легкие, где кислород возвращается
через легочные вены в атриуме
слева, а затем через клапан
митрал входит в левый желудочек e
отсюда через сады
входит в нашу систему кровообращения
глобально через артерию приносит
чрезвычайно сложная система требует
идеальный сингл есть большие
крупные образования перемещают большой
давление сжатия a
расширение нашего сердца
Есть ценности , которые открываются и
они закрываются очень быстро и
именно благодаря этому синхронности
что сердце может работать так же хорошо, как и
завод
что вы видите в настоящем сердце
это истинная пульсация — это изображение
очевидно, в реальном времени
вы действительно понимаете, насколько
комплекс является механизмом
операция
сила, выражающая сердце
необычный вы можете получить представление
если вы когда-нибудь
эксперимент такого рода при
компрессия теннисного мяча и
сила, которую требует работа
вы должны производить, чтобы раздавить один
первый теннис это хорошо
сопоставимы по размерным
работа, которую сердце делает в каждой секунде
чтобы это произошло с этим
структура, которая почти полностью
отправить нашу систему крови
циркуляционный
по оценкам, в течение цикла
жизнь
сердце удается отправить в наш
сосудистой системы эквивалент
полтора миллиона баррелей крови
так что усилия действительно титанические
и это искра, которая цитирует жизнь в
каждая секунда — искра — это
естественный кардиостимулятор, который начинается с груди
от узла синусового предсердия, а затем распространяется
через сложную систему волокон
так называемые волокна al pur kingi
в империи миокарда каждая клетка
наш миокард
активированный
это порождает сложный
биохимический механизм к сокращению
или дилатации этих клеток e
совокупный эффект этого
дилатация сокращения и что
затем определяет сокращение или
дилатации сердечной системы в
ощущение стороны
почему мы должны доверять
математике к проблеме так
потому что математика помогает нам
рассуждать
математика помогает нам развиваться
что сегодня называется
вычислительные рассуждения, которые
сталкиваются с проблемой в его
сложность раздела ndaw lo in
под проблемы
каждая из которых имеет свою внутреннюю логику, но
каждый из которых сначала связан с другими
семь проблем
эти навыки синтеза этих
способность к концептуальному объединению
что делает математику
абсолютно мощный инструмент, и я бы хотел
говоря только таким образом , мы должны быть в состоянии
для описания различных машин, которые
они действуют синхронно с сердцем
Машина электрофизиологическое затем
что модель, описывающая
распространение потенциала
электрический в нашей системе
то биохимическая машина такова, что
затем определяет операцию каждого
одиночная ячейка его полярная
поляризации, то
механической машины, поскольку существует
деформирующий эффект, как мы видели
жидкостная динамическая машина, потому что
мы, естественно, имеем кровь, которая является
жидкости внутри наших полостей, а затем
наконец, активация клапанов la
то вся эта динамика клапана
машины на самом деле являются моделями
математики , которые живут торговли
информация между ними
и это точно разрешение
эта проблема, которая с точки зрения
математический взгляд на чудовище
абсолютное очень сложно странно
комплекс, переведенный в уравнения, которые
они переводят фундаментальные физические принципы
нашей жизни и
эта проблема я сказал, что там
позволит нам описать функцию
сердечной, а также сердечной дисфункции
нет человека без брака
не в состоянии решить эту проблему
слишком сложный комплекс
у нас есть видение посредничества
регуляторам нам нужно его перевести
бесконечно приблизить его
доступный компьютеру через
очень сложные алгоритмы через
языки программирования , а затем будет
калькулятор, который поможет нам найти
ответ, а затем представить
эта виртуальная реальность, описывающая
функционирование нашего сердца
это проблема, которую мы должны решить
симуляция является элементом
фундаментальным, поэтому, начиная с проблемы
мы не знаем точное исправление дегтя
жесткий не поставил книгу на рис
калькулятор, а затем выполните
симуляция поведения понимает это
очевидно, пациент является актером
фундаментальный в этой речи
человека, которого мы должны приобрести
данные данных
Магнитно-резонансная томография для
пример, но важно, чтобы добиться успеха в
перейти от этого представления, что
это представление восприятия
как вы видите геометрическую модель
полный, как это, это первый
шаг два — это
перевести эту геометрическую модель conna
очень малых геометрических элементов
элементы гипотетической сетки
расчет
в конце процесса мы сможем
описать решение в каждом элементе
из этой сетки, сколько я знаю, сколько
они необходимы, зависит от точности
один миллион 10 миллионов 100 миллионов a
раз миллиард колодец мы доберемся до
решать проблемы миллиарда
уравнения для описания поведения
человек
это волокна мышцы
кардиальный
что они воспроизведены с помощью алгоритма
математически, потому что трудно
обнаруживается с точки зрения
магнитный резонанс, осевой орфографический ритм
это уже симуляция этих
они уже хорошие математики здесь
вы видите воров или слева, и есть один
продвижение фронта и лицо
электрический потенциал есть цвета
разные красные — это максимум
цвет каждой интенсивности цвета указывает
интенсивность явления, следовательно,
количество потенциала в этом случае
мы хорошо описываем, как
в здоровом сердце потенциал видит
поэтому он будет распространять нашу нить
здесь мы описываем с помощью
здоровый желудочек деформируется во времени
теперь вы видите истинную скорость
здесь это только замедляется
см. это лучше скорость
истина пульсации сердца слева
мы живем в боковом изображении справа
дает мне изображение сверху, как
в каждом государстве наше сердце
контракта с точки зрения
от его длины около 30 для
сто еще расширяет один
процент снижения на 25 процентов e
затем и место поворота
абсолютно экстраординарный и этот
невероятное движение в некоторых отношениях
очень мало естественных очень мало очевидных
очень мало линейных, что вызывает
Сердце имеет такую ​​производительность
то, что вы видите, является истинным сердцем
реальный человек — это два желудочка, которые
см. выше, мы видим их
замедляется, а затем замедляется, что
потенциальный потенциал
электрический распространяется в ней
желудочки это больное сердце
сердце, которое имеет патологию, называемую
л БББ, по существу , блок
часть миокарда, подлежащая
пример сердечного приступа
очевидно, что распространение как бы
это была волна, которая встречает препятствие
отклоняется от места
вариации некоторых способов взаимодействия
волн — как развивается
существенно хаотическое движение
очевидно , из такого рода они идут
заботиться и математику, чтобы помочь
понимать, как вмешиваться в какие типы
отношений, которые необходимо сделать, чтобы тогда
эти аномальные волны прослеживаются назад
в постели поведения
естественное поведение
это здоровое сердце это
моделирования, что позволяет понять, как
кровоток ведет себя в нашей
сердце
наверху вы видите левое трио внизу
видеть левый желудочек крови
исходит из четырех легочных вен
кислородная кровь входит в другую
зловещий уступает место динамическому
довольно сложный в других левых
когда артериальное давление превышает
сопротивления давления клапана
mitral этот клапан открывает это
кровь поступает в левый желудочек в
низкий
очевидно, что он набухает для усиления
левого желудочка, когда это
давление все еще выше, чем
артериальная артерия несет клапан
аорта открывается, кровь удаляется
и он отправляется в нашу систему
кровообращение хорошо понимают, что это
очень сложное движение
нет радиологического расследования
магнитно-резонансная демография, которая может
представляют движение в этом с
этот вид реализма, но я хотел бы сказать
особенно в таких средствах
их количественное значение
Это не только исследование качества
количественное исследование
это то же самое симуляция
здесь мы видим формирование
вихревые структуры, и это не совсем
турбулентная жидкость, которая течет, что
он развивается в сердце, но он почти
турбулентный от места завихренности
это абсолютно необычно и спасибо
к этой завихренности, которой у нас нет
нет зоны застоя в нашей
и благодаря этому факту, что i
наши умы странные и
кровь ведет себя и наше сердце
продолжает вести себя так
Это удивительно эффективное
еще одно моделирование все еще правды
открытие аортального клапана
три листовки — три листовки из
закрытые и открытые сады
очевидно, позволяет крови
избежать входа в orta
восходящий, что вы видите, что
что вы видите выше
это моделирование straordina mente
эффективных с точки зрения
качество результата
были также необычные симуляции
сложный ум, чтобы дать вам идею
качественная одна секунда реальной жизни
так что сердцебиение, которое принимает
около секунды требуется на блеске
компьютер, мы говорим, что самое большое, что
с европейским туром около недели
времени вычисления неточно, потому что
все это потому, что там математика
за самого вопроса
мощный чрезвычайно утонченный и почему
нашей жизни и сложной жизни
очень богатое сердце имеет операцию
необычайно сложный из
захват
математический алгоритм, который мы используем,
способный дать нам каждую тысячную
второй
поэтому в тысячу раз вкусные кардии
с полной эволюцией явления
сердечный мы все разные
один из нас разные сердца друг с другом
человек
не только, но мы говорим, что это разные времена
Наше сердце — разные моменты
ведут себя по-другому, как
учитывать эту изменчивость
хорошо это одна из самых вещей
трудно , мы должны принять во внимание то, как
изменчивость, так много стихов сердца
обусловленной формой, которая, очевидно,
в отличие от биологических данных, тогда
например, от вязкости и плотности
нашей крови, отличной от пациента
одного человека другому
распределение миокардиальных волокон
все еще плавники, которые различаются по одному в одном
в пространствах и бесконечном размере
в основном, а затем данные
функциональный, который мы называем
состояние здоровья в этот точный момент
Вы можете поставить счет более от этого
изменчивость от них великая
вызов для нас, математиков, и это
наша мечта — мечта
специфическая страстная медицина , то есть
Мы надеемся , что мы можем завтра
производить эти результаты для каждого
одного человека и, если возможно, вовремя
реальное значение реального времени в
подходящее время, которое подходит
и удобно для анализа врача
в переулке
для этого вам нужно встать на ноги
способ рассуждения , но тема
полностью отличается от
традиционный
поэтому исследуйте огромный
разнообразие пациентов или тех лиц ,
которые вы видите выше
каждый из них
Необычайно точное моделирование
с суперкомпьютерами, удаленными в
очень богатая база данных все эти
симуляции, а затем, когда приходит новый
предмет изучения и использования e
использовать их в удобном виде
симуляции первого таким образом путем
сделайте это для моделирования для этого
конкретный предмет очень подвижный
быстро и осуществимо и даже на одном
смартфон
может использоваться в режиме реального времени
Это наша цель для врача
это наша мечта, но это не я
Я думаю, что слишком далеко от возможности
чтобы понять это, тогда я хотел бы завершить
давая вам сообщение, это тип
математике, что мы разрабатываем для
кардиоциркуляторной системы, но для
медицина в самом широком смысле, о которой я говорил
это приложение, но, конечно, да
может попытаться обобщить последнее
в точной и количественной теме
так прекрасно дополняет
клинические знания, которые, очевидно,
основанный на знаниях и
опыт в области медицины и
на этом мы говорим, что этот опыт
это также естественно на изображениях
радиологические изображения
это зависит от мгновенных фотографий
и это фотографии, которые он видел у меня
перед конкретными подробностями для
пример разделов системы
кардиоциркуляция — это математика
точной точности и в руках
математически мы имеем возможность
решить, как точно
результаты
это проверка системы, что
он , очевидно, благодаря
математика не математика
инвазивный, и это очень важно не
мы должны подчинить
у пациента другие исследования
поэтому он не является инвазивным и не навязчив
и виртуальная математика является
ритуальный подход выполняется с помощью бумаги
и ручку и компьютер, конечно, но в
лаборатории в научных лабораториях
поэтому нам не нужно приобретать
новых исследований и, следовательно,
быть более сильным
личный взгляд с точки зрения
социальным и экономическим по отношению к пациенту
прогностическая математика Я не хочу
просто поймите, что происходит в
этот момент этому человеку
Я хочу думать, что могу предсказать, что
это произойдет с этим человеком в будущем
поэтому я хочу сделать симуляцию
точно так же, как когда делаю короткие
со временем я хочу сегодня понять, как это будет
погода завтра и послезавтра
Я хотел бы использовать эти модели для
понять, как эволюция пациента
особенно если определенный тип
патология будет развиваться в определенной
способом или по-другому
этот вид снова с нетерпением жду
как только он является характерным
абсолютно фундаментально, что мафия
гарантии maria
это математика, на которую хотелось бы походить
Сначала я сказал конкретные пулы
мы хотели бы, чтобы завтра можно было сказать, что это
это сердце этого явного
человек это конкретное сердце да
вести себя вести себя будет
именно таким образом
это сон, но мы работаем для
это и, наконец, я хотел бы сказать, что один
математика практически бесплатна
потому что, конечно, есть инвестиции
знаний из исследований
интеллект
но тогда на этом этапе вы можете
использовать по существу
это я считаю
важное сообщение после греков
они думали, что в древние времена сердце
Это был ларец наших чувств
это каким-то образом подтверждается
некоторые доказательства да, у нас есть сильный
положительные эмоции в первый раз мы
мы влюбляемся, у нас конечно есть сердце
который действует крайне жизненно
Это кажется очень негативной эмоцией
мы говорим о разбитом сердце, и это
действительно, это можно перевести иногда
в высвобождении гормонов, таких как
распространять позы сердечно-сосудистой системы
кровообращение и, следовательно, оказывают
до сих пор неясно,
сердца
мы все еще находимся на этих уровнях
понимать, как сочетать эмоции
чувства, страсти и поведение
физиологическое и патологическое сердце
математический
но мы уже близки к возможности
описать действие и дисфункцию
сердечно-сосудистых заболеваний в чрезвычайно точных условиях
[Аплодисменты]