Laboratorio di Medicina In Silico

• subjectCompetenze

  Il laboratorio mira a promuovere il progresso della medicina fornendo soluzioni sanitarie più rapide, efficienti e personalizzate attraverso studi in silico accurati e tecnologie di Digital Twin validate.

  Digital Twin
  Sviluppiamo modelli computazionali per supportare la diagnosi, prevedere la prognosi e simulare gli effetti delle terapie disponibili al fine di personalizzare il trattamento, descrivere l’interazione tra dispositivi medici e il singolo paziente e supportare il processo decisionale clinico e la pianificazione delle procedure.

  In Silico Trials
  Utilizziamo modelli computazionali per valutare la sicurezza e l’efficacia di nuovi prodotti medicali su popolazioni virtuali.
  Il laboratorio è membro della VPH – The Society for In Silico Medicine.

  Servizi e infrastrutture
  Il laboratorio è dotato di un cluster di calcolo che comprende: una workstation con 16 core e 65 GB di RAM, tre workstation con 40 core e 320 GB di RAM ciascuna e 11 workstation con 56 core e 520 GB di RAM ciascuna, interconnesse tramite una rete ad alta velocità da 100 GB.
  I software di ricerca disponibili includono le licenze di: PTC Creo Parametric, ANSYS, BetaCAE, Dassault Systèmes SolidWorks, Dassault Systèmes Abaqus e Creo Parametric.

  Partner Clinici:
  IRCCS Humanitas Research Hospital, Fondazione IRCCS Ca’ Granda Ospedale Maggiore Policlinico, IRCCS Carlo Besta Neurological Institute, IRCCS Galeazzi-Sant'Ambrogio Hospital, ASST Gaetano Pini-CTO Orthopedic and Traumatology Specialist Center, IRCCS Agostino Gemelli University Policlinic (Rome), ASST Sette Laghi Ospedale di Circolo di Varese, Centro Cardiologico Monzino IRCCS, Ospedale Borgo Trento Verona, Ospedale S. Maria del Carmine Rovereto (TN), Ospedale del Cuore "G. Pasquinucci" - Fondazione Toscana Gabriele Monasterio - Massa, Academisch Medisch Centrum Bij De Universiteit Van Amsterdam (Netherlands), Erasmus Universitair Medisch Centrum Rotterdam (Netherlands), Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (Germany), Augsburg University Hospital (Germany), Hospital Universitario Puerta del Mar (Cadiz, Spain).

• subjectAree di ricerca

  Le attività di ricerca sono principalmente focalizzate sui seguenti ambiti:

  Patologie e trattamenti cardiovascolari: patologie aortiche, cardiache, vascolari e valvolari, tra cui aneurismi, dissezioni, ulcerazioni, stenosi, calcificazioni, ischemia miocardica e fibrillazione.
  Tra i trattamenti modellati rientrano TEVAR, EVAR, TAVI, stenting, LAAO e la somministrazione di farmaci.

  Patologie e trattamenti neurovascolari: ictus ischemico e aneurismi cerebrali.
  Tra i trattamenti modellati rientrano la trombectomia meccanica e l’impianto di flow diverter.
  Patologie e trattamenti muscoloscheletrici: fisiopatologia delle patologie ortopediche e spinali, incluse traumi, deformità (ad es. scoliosi), degenerazioni, tumori e invecchiamento, nonché i relativi trattamenti clinici e chirurgici mediante tecnologie e impianti innovativi (ad es. impianti personalizzati stampati in 3D e scaffold rigenerativi che promuovono processi meccanobiologici).
  Tra gli approcci conservativi modelliamo manovre ed esercizi fisioterapici. Tra gli approcci chirurgici progettiamo e modelliamo sistemi di fissazione e di fusione intersomatica, nonché tecniche ibride e dispositivi semi-rigidi e dinamici.

  Farmacocinetica e farmacodinamica: consentono di calcolare la via di somministrazione e il dosaggio ottimali di specifici farmaci, nonché di simulare il comportamento del medicinale in popolazioni virtuali. La disponibilità di modelli quantitativi deterministici permette lo sviluppo di tecniche basate su modelli per il dosaggio ottimale, il controllo ottimale della somministrazione e il confronto tra diversi trattamenti e formulazioni dei principi attivi. 

  Progetti finanziati in corso:

  GEMINI: Towards GEMINI: A Generation of Multi-scale Digital Twins of Ischaemic and Haemorrhagic Stroke Patients. Prof. Migliavacca. HORIZON-HLTH-2023-TOOL-05-03

  PROTEGO: Prognostic assessment of valvular aortic disease treatment coupling Immunological and biomechanical. Prof. Luraghi. ERC-2024-STG

  PERSUADE: PERsistent atrial fibrillation: Substrate tArgeteD strategy. ERA4Health – CARDINNOV – 2023. Prof. Rodriguez Matas

  PLACE – Planning LAa ClosurE: An integrated pipeline for planning of percutaneous left atrial appendage occlusion based on 3D printed and in-silico models, Ricerca Finalizzata, Italian Ministry of Health, Prof. Pennati

  COMPUTES: COMbined biomarker criteria for coronary atherosclerotic Plaque rUpTurE aSsessment. Italian research project MIUR PRIN 2022, ID 2022ZKEP8S. Prof. Rodriguez Matas

  AI-CORPS: Trustworthy, integrated Artificial Intelligence tools for predicting high-risk CORonary PlaqueS. FRRB, Regione Lombardía, ID 3432721. Prof. Rodriguez Matas

  Machine learning for fluid-structure interaction in cardiovascular problems: efficient solutions, model reduction, inverse problems. Italian research project MIUR PRIN22-PNRR. Prof. Vergara

  INNOVA, PNC PROGETTO HUB - DIAGNOSTICA AVANZATA (HLS-DA), Italian Ministry of Health, Prof. Vergara

  CAL.HUB.RIA, HUB PER RICERCA INNOVATIVA ED AVANZATA, Italian Ministry of Health, Prof. Vergara

   

• peopleAssegnisti

  ANNA RAMELLA

  SARA BARATI

  CHIARA CELOTTO

  FRANCESCA RENZI

  ALESSANDRA CORDA

• peopleDottorandi

  MATTEO COSTI

  GIULIA DE CAMPO

  FRANCESCA DUCA

  VIRGINIA FREGONA

  LETIZIA MARIA PERRI

  LINDA CARPENEDO