乔治亚州肯尼索 | 2026年5月28日
肯尼索州立大学学生乔赛亚·韦尔正在帮助将CT扫描转化为人类心脏的数字模型，这项研究有朝一日可能帮助医生更快地发现问题并为患者提供个性化治疗。
在肯尼索州立大学南方理工工程与工程技术学院机械工程副教授石磊的指导下，韦尔正在帮助开发使用机器学习和高级成像技术的患者特异性虚拟心脏模型。该研究使用CT扫描来重建人类心脏的详细表示，然后通过计算建模和有限元分析进行分析，以模拟器官在不同条件下的功能。
这项工作最终可能帮助医疗专业人员更有效地诊断心脏疾病，并为个别患者量身定制治疗方案。
这位罗斯维尔高中的毕业生、目前的肯尼索州立大学Journey荣誉学院学生，通过肯尼索州立大学的新生学者计划在大一时发现了石磊的研究项目，该计划将本科生与教师主导的研究联系起来。
"我一直对生物医学科学和工程与健康的交叉领域感兴趣，"这位机械工程专业的学生说，"这个项目立即引起了我的注意。"
该项目的核心是数字孪生技术，该技术允许研究人员创建现实世界系统的虚拟模型并研究其功能。一旦转化为数字模型，研究人员就可以运行模拟，识别仅通过传统成像可能无法看到的心脏问题。该技术还允许研究人员整合患者特异性数据，创建更个性化的模型，从而帮助改善治疗效果。
"很酷的一点是，你可以从CT扫描中获取患者特异性数据，并模拟真实人的心脏工作方式，"韦尔说，"每个人的身体结构都略有不同，因此能够个性化治疗可以带来更好的结果。"
韦尔的工作重点是使用SimVascular和Meshmixer软件程序进行建模过程的早期阶段。他处理CT扫描图像，创建和优化心脏的3D模型，然后准备进行有限元分析，这是一种用于模拟现实世界行为的计算过程。
南方理工工程与工程技术学院院长劳伦斯·惠特曼表示，韦尔的工作展示了肯尼索州立大学本科生可获得的研究机会类型。
"这样的研究经验使我们的学生能够将工程概念应用于可以直接影响人们生活的现实世界挑战，"惠特曼说，"乔赛亚的工作展示了肯尼索州立大学的本科生如何在为医疗应用领域的工程职业做准备的同时，为创新研究做出贡献。"
韦尔表示，项目中的一个挑战是在积极进行研究的同时学习机器学习概念。尽管学习曲线陡峭，但这段经历加强了他的技术知识，并教会了他坚持不懈的精神。
"没有什么是一次就能成功的，"韦尔说，"这段经历教会了我坚持不懈，以及如何克服错误和失败。我认为这么早就应对这些挑战将有助于为我未来的职业生涯做准备。"
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