Gêmeos Digitais do Coração para Predição de Arritmias Cardíacas

"Gêmeos Digitais do Coração para Predição de Arritmias Cardíacas" é o tema da próxima palestra oferecida no seminário organizado pelo Programa de Pós-graduação (PPG-LNCC), ministrada por Rodrigo Weber, Professor Titular da Universidade Federal de Juiz de Fora. O evento acontece nesta segunda-feira (17), às 14h.

Assim como nas edições anteriores, as palestras são gratuitas e abertas ao público em geral. Os seminários acontecem de forma híbrida. No modelo online, a transmissão será pelo aplicativo Zoom e ao vivo pelo canal do LNCC no YouTube. No modelo presencial, a palestra ocorre no auditório B da instituição.

Resumo

Gêmeos digitais são modelos computacionais personalizados que integram dados clínicos e simulações numéricas para representar, por exemplo, órgãos ou sistemas fisiológicos. No caso do coração, a modelagem envolve sistemas não lineares de equações diferenciais parciais (EDPs) que descrevem a propagação da atividade elétrica no tecido cardíaco.

Resolver essas equações exige métodos numéricos eficientes e simulação em arquiteturas de alto desempenho (HPC), especialmente em GPUs, devido ao alto custo computacional. Além dos desafios numéricos, a variabilidade inter individual exige quantificação de incerteza (UQ) e análise de sensibilidade (SA).

Modelos reduzidos e técnicas de aprendizado de máquina auxiliam na aceleração das simulações sem comprometer a fidelidade dos resultados. Esta palestra apresentará os fundamentos da modelagem computacional do coração, discutindo os desafios na formulação matemática, na implementação computacional e na análise de incerteza, com impacto na predição de condições clínicas importantes, como as arritmias cardíacas..

Breve Currículo

Rodrigo Weber dos Santos é Professor Titular do Departamento de Ciência da Computação da UFJF e líder, desde 2004, do grupo de pesquisa em Fisiologia Computacional, com reconhecida atuação internacional na modelagem computacional do coração.

É cofundador e foi coordenador (2006-2009) do Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional da UFJF. Sua produção científica inclui mais de 200 artigos publicados em periódicos de alto impacto, como Circulation e PNAS, com mais de 3.500 citações. Atua como revisor e editor de diversos periódicos internacionais e organiza, desde 2008, o Workshop on Biomedical and Bioinformatics Challenges no ICCS (International Conference on Computational Science).

Na formação de recursos humanos, orientou mais de 40 dissertações de mestrado e 20 teses de doutorado. Proferiu palestras convidadas em importantes instituições e conferências nacionais e internacionais, como Oxford, Cambridge, TU-Berlin, UFRJ e UFMG. Coordenou e participou de diversos projetos de pesquisa financiados por agências e empresas nacionais e internacionais, incluindo CNPq, CAPES, FAPEMIG, Comunidade Europeia e NVIDIA.

Desde 2017, é consultor da CAPES na área Interdisciplinar e, desde 2009, do CNPq na área de Engenharia Biomédica. Recebeu importantes prêmios e distinções, como o Endeavour Research Leadership Award do governo australiano (2019) e a bolsa de produtividade em pesquisa do CNPq. É membro da Sociedade Brasileira de Engenharia Biomédica e da Sociedade Brasileira de Matemática Aplicada e Computacional.