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Sciences de la vie

Utilisez System Modeler pour la modélisation et l’analyse tout au long de la découverte, du développement, des essais cliniques et de la fabrication de médicaments. Cet environnement flexible prend en charge des domaines d’application tels que la biologie des systèmes, la bioinformatique, etc.

Estimation de la fonction hépatique : une approche basée sur un modèle

L’utilisation d’agents de contraste spécifiques au foie en combinaison avec l’imagerie par résonance magnétique (IRM) s’est récemment imposée comme une approche non invasive pour évaluer la fonction hépatique. Nous créons ici un modèle pharmacocinétique pour décrire la répartition et les taux de transfert de l’agent de contraste entre les différentes parties du corps. À l’aide de données d’IRM, le modèle est ensuite calibré pour étudier la différence quantitative entre une population non malade et des patients malades souffrant d’une fibrose hépatique de stade 4.

Créez des modèles biologiques à compartiments

Créez un modèle à compartiments avec des composantes personnalisées qui décrivent la pharmacocinétique de l’agent de contraste.

Effectuez des simulations de Monte Carlo

Utilisez Mathematica pour définir des lois de probabilité correspondant à des paramètres non pathologiques et pathologiques pour la prise d’un agent de contraste dans le foie.

Visualisation dynamique des flux d’agents de contraste

Utilisez des schémas dynamiques pour visualiser les quantités comparatives d’agent de contraste circulant entre les différents compartiments.

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Les paramètres optimisés du modèle, décrivant les différents taux de transfert entre les compartiments, sont obtenus en ajustant le modèle aux données IRM.
Les lois de probabilité montrent que le taux d’absorption de l’agent de contraste par le foie est plus faible pour une personne souffrant de fibrose hépatique. En outre, le taux de transport de l’agent de contraste vers le plasma sanguin est légèrement plus élevé.
Le tracé montre les moyennes et les écarts types, ainsi que les trajectoires individuelles, obtenus à partir de simulations multiples chez les deux populations. Les patients souffrant de fibrose auront une concentration significativement plus faible d’agent de contraste dans le foie au cours de l’examen.
Les schémas dynamiques sont une fonction utile pour visualiser la dynamique du modèle. Remarquez que les flèches rouges entre les compartiments changent de direction et d’épaisseur pour indiquer dans quelle direction l’agent de contraste circule actuellement et en quelles quantités. Notez également que le flux d’agent de contraste vers le foie est plus faible dans le scénario de la maladie.

Contrôlez les simulations par programme

Utilisez WSMSimulate pour simuler plusieurs échantillons de paramètres provenant de populations non malades et malades et comparez les concentrations d’agents de contraste dans le foie.

M. F. Forsgren, L. Dahlqvist, N. Dahlström, et al., « Physiologically Realistic and Validated Mathematical Liver Model Revels Hepatobiliary Transfer Rates for Gd-EOB-DTPA Using Human DCE-MRI Data », PLOS ONE [en ligne], 9(4), 2014 e95700.