Войти
Виртуальный физиологический человек (VPH ) это европейская инициатива, которая фокусируется на методологической и технологической базе, которая, когда она будет создана, позволит проводить совместные исследования человеческого тела как единой сложной системы. Коллективная структура позволит обмениваться ресурсами и наблюдениями, сформированными учреждениями и организациями, создавая разрозненные, но интегрированные компьютерные модели механических, физических и биохимических функций живого человеческого тела.
VPH - это структура, которая должна быть описательной, интегративной и прогностической. Clapworthy et al. заявляют, что структура должна быть описательной, позволяя лабораторным и медицинским наблюдениям во всем мире «собирать, каталогизировать, организовывать, совместно использовать и комбинировать любым возможным способом». Он должен быть интегративным, позволяя совместно анализировать эти наблюдения родственными профессионалами с целью создания «системных гипотез». Наконец, он должен быть прогнозирующим, поощряя взаимосвязи между расширяемыми и масштабируемыми прогнозными моделями и «системными сетями, которые укрепляют эти системные гипотезы», позволяя при этом сравнение с наблюдениями.
Структура сформирована большими коллекциями анатомические, физиологические и патологические данные, хранящиеся в цифровом формате, как правило, с помощью прогнозного моделирования, разработанного на основе этих коллекций, и служб, предназначенных для поддержки исследователей в создании и поддержании этих моделей, а также при создании технологий для конечных пользователей, которые будут использоваться в клинической практике. Модели VPH направлены на интеграцию физиологических процессов в различных масштабах длины и времени (многомасштабное моделирование). Эти модели позволяют комбинировать данные по пациентам с популяционными представлениями. Цель состоит в том, чтобы разработать системный подход, который избегает редукционистского подхода и стремится не разделять биологические системы каким-либо определенным образом по размерному масштабу (тело, орган, ткань, клетки, молекулы), согласно научным дисциплина (биология, физиология, биофизика, биохимия, молекулярная биология, биоинженерия ) или анатомической подсистемы (сердечно-сосудистая, скелетно-мышечная, желудочно-кишечная и т. Д.).
Первоначальные концепции, которые привели к инициативе Virtual Physiological Human, были взяты из проекта IUPS Physiome Project. Проект был начат в 1997 году и представлял собой первую во всем мире попытку определить физиом посредством разработки баз данных и моделей, которые облегчили понимание интегративной функции клеток, органов и организмов. Проект был сосредоточен на компиляции и предоставлении центрального хранилища баз данных, которое бы связывало экспериментальную информацию и вычислительные модели из многих лабораторий в единую самосогласованную структуру.
После запуска Physiome Project появилось множество других всемирных инициатив слабосвязанных действий, все из которых были сосредоточены на разработке методов моделирования и симуляции патофизиологии человека. В 2005 году в рамках конференции по функциональной визуализации и моделированию сердца в Барселоне был проведен экспертный семинар по физиому, на котором был представлен официальный документ под названием «На пути к виртуальному физиологическому человеку: многоуровневое моделирование и симуляция анатомии и физиологии человека». Целью данной статьи было составить четкий обзор текущей актуальной деятельности VPH, достичь консенсуса в отношении того, как они могут быть дополнены новыми инициативами для исследователей в ЕС, и определить возможные среднесрочные и долгосрочные исследовательские проблемы.
В 2006 году Европейская комиссия профинансировала мероприятие по координации и поддержке под названием STEP: Structuring the EuroPhysiome. Консорциум STEP продвигал значительный процесс консенсуса, в котором участвовали более 300 заинтересованных сторон, включая исследователей, отраслевых экспертов, политиков, клиницистов и т. Д. Главным результатом этого процесса стал буклет под названием Seeding the EuroPhysiome: A Roadmap to the Virtual Physiological Human Human. Действие STEP и полученная в результате дорожная карта исследований сыграли важную роль в разработке концепции VHP и в инициировании гораздо более крупного процесса, который включает значительное финансирование исследований, крупные совместные проекты и ряд связанных инициатив не только в Европе, но и в других странах. США, Япония и Китай.
В настоящее время VPH является основной целью 7-й рамочной программы Европейской комиссии и направлена на поддержку разработки компьютерных моделей для конкретных пациентов и их применения в персонализированной и прогнозирующей медицинской помощи. Виртуальная физиологическая сеть передового опыта человека (VPH NoE) направлена на объединение различных проектов VPH в рамках 7-й рамочной программы.
Проекты, связанные с VPH, получили существенное финансирование от Европейской комиссии для дальнейшего научного прогресса в этой области. Европейская комиссия настаивает на том, чтобы проекты, связанные с VPH, демонстрировали активное участие промышленности и четко указывали путь от фундаментальной науки к клинической практике. В будущем есть надежда, что VPH в конечном итоге приведет к улучшению системы здравоохранения, которая нацелена на получение следующих преимуществ:
Индивидуальные решения по уходу - ключевая цель VPH, с новыми средами моделирования для прогнозирующего индивидуализированного здравоохранения, чтобы привести к повышению безопасности пациентов и эффективности лекарств. Ожидается, что VPH также может привести к улучшению здравоохранения за счет лучшего понимания патофизиологических процессов. Использование биомедицинских данных пациента для моделирования потенциальных методов лечения и результатов может предотвратить ненужное или неэффективное лечение пациента. Использование in silico (с помощью компьютерного моделирования) моделирования и тестирования лекарств может также снизить потребность в экспериментах на животных.
В будущем цель состоит в том, чтобы к медицине применялся более целостный подход, в котором тело рассматривается как единая многоорганная система, а не как совокупность отдельных органов. Усовершенствованные интегративные инструменты должны в дальнейшем помочь улучшить европейскую систему здравоохранения на нескольких различных уровнях, включая диагностику, лечение и уход за пациентами и, в частности, качество жизни.
