Autor prezentacji: Pan Prof. Krystian Kubica z Katedry Inżynierii Biomedycznej Politechniki Wrocławskiej
Seminarium dotyczyło omówienia możliwości wykorzystania platformy informatycznej, stanowiącej system naśladujący obieg krwi w układzie krwionośnym człowieka. Zasób informacji dostępny w takim obiegu mógłby stanowić podstawę do analizy składu chemicznego krwi. Pojawienie się anomalii składu chemicznego krwi jest jednym z głównych czynników pozwalających stwierdzić nieprawidłowe funkcjonowanie danego organu, rozumianego w systemie jako rodzaj skrzynki posiadającej wejście i wyjście. Tego rodzaju anomalie można wykryć śledząc zmiany w zasobach informacji na temat składu chemicznego krwi wirtualnej. Bazą informatyczną systemu mógłby być zbiór parametrów na temat stanu zdrowia w postaci danych medycznych zebranych od jednego zdrowego człowieka lub od grupy ludzi.
Wzrost zasobów danych gromadzonych za pomocą komputerów oraz zwiększanie szybkości przetwarzania informacji powoduje, że platforma informatyczna stanowi skuteczne środowisko do modelowania zjawisk fizjologicznych. Modelowanie takich procesów obejmuje szereg projektów informatycznych, w tym projektów opracowanych przez grupę Pana Profesora Kubicy. Niektóre z nich dotyczą systemów symulujących pracę poszczególnych organów np. serca. Idea przedstawiona przez Pana Profesora polega na próbie ujęcia wielu projektów cząstkowych w jedną całość. Ponadto istotna byłaby możliwość uwzględnienia dodawania nowych informacji do systemu na wzór ingerencji układu zewnętrznego w naczyniach włosowatych układu krwionośnego. Kluczowym pomysłem obecnego projektu jest wykorzystanie w systemie odpowiednika przepływu krwi z pamięcią jej składu chemicznego w celu monitorowania ewentualnych początkowych stadiów chorobowych. Układ krwionośny wydaje się bowiem kluczowy jeśli chodzi o rodzaj pośrednika łączącego wszystkie procesy fizjologiczne.
Pan Profesor przedstawił schematy blokowe przykładowych rozwiązań dla omawianego systemu, w którym odpowiednikiem elektrycznym ciśnienia stanowiącego przyczynę przepływu krwi jest siła elektromotoryczna. Do opisu przepływu krwi można wykorzystać formalizm obwodów elektrycznych generujących napięcia stałe i uwzględnić odpowiednie uśrednienia. Wyzwaniem przy konstrukcji platformy jest uwzględnienie układu chłonnego, który nie jest układem całkowicie zamkniętym oraz złożoność naczyń włosowatych układu krwionośnego. Jednym z mechanicznych sposobów wykrywania nieprawidłowości w przepływie krwi jest badanie szybkości jej przepływu, co również należałoby uwzględnić w systemie.
Wśród zagadnień obejmujących przygotowanie platformy Profesor wymienił główne aspekty medyczne przepływu krwi, takie jak zmiany promienia naczyń krwionośnych, sprzężenie układu krwionośnego i nerwowego oraz rolę ciśnienia osmotycznego w procesach przepływu. Omówił również przykład schematu krążenia krwi w mózgu oraz model matematyczny odtwarzający działanie leku ograniczającego degradację płytek krwi. Jednym z zadań w rozwoju tego modelu jest uwzględnienie go w całym układzie krwionośnym, tak aby można było śledzić drogę leku po całym organizmie. Każdy organ powinien w systemie informatycznym posiadać informacje o podstawowych parametrach przepływu krwi. Jest to więc zadanie wymagające współpracy specjalistów wielu dyscyplin: informatyki, matematyki, fizyki i medycyny. Część zadań mogłaby stać się przedmiotem prac dyplomowych w każdej z tych dziedzin.
