The coloured traces show the paths taken by virtual particles: blues flowing through the right side of the heart towards the lungs (deoxygenated blood); yellows and reds flowing through the left side of the heart and down the aorta to the rest of the body (oxygenated blood).
The video won the movie category of this year's British Heart Foundation Reflections of Research competition, which seeks out the most striking depictions of cardiovascular research funded by the charity.
Cardiac imaging specialist Philip Kilner, who co-produced the movie, became interested in blood flow through the twists and turns of the heart's plumbing almost 30 years ago, when he studied sculpture and fluid dynamics at Emerson College in Sussex, UK.
His department at the Royal Brompton Hospital first performed MRI studies of multidirectional flow through the heart in 1993."At that time we had huge difficulty visualising all the data we acquired. It's one thing to acquire it, and another thing to make the flow visible," says Kilner.
For this project, he collaborated with imaging specialist Dr Michael Markl at the University of Freiburg in Germany.
"What Michael Markl added was not only a very good acquisition sequence, but also the use of software, which is available commercially for scientists modelling winds and currents, to make the flow patterns clearly visible."
Kilner's grant from the British Heart Foundation is supporting his efforts to develop computational models of the heart. The MRI studies are important for validating the models.
"In a sense it's a way of testing the model – checking whether the virtual shapes and movements of the model generate similar patterns of flow," he says.
Modelling of blood flow through the whole heart is not yet possible, says Kilner, "but one day we might be able to simulate the movements and flows of an individual patient's heart to help doctors assess their condition and choose the best treatment strategy."
Este vídeo mostra o fluxo de sangue através do coração de um homem saudável, baseado em um exame não-invasivo de varrimento por Ressonância Nuclear Magnética em seu peito.
As linha coloridas mostram os trajetos feitos por por partículas virtuais: azuis fluindo pelo lado direito do coração em direção aos pulmões, (sangue desoxigenado); amarelos e vermelhos passando pelo lado esquerdo do coração e descendo pela aorta para o restante do corpo (sangue oxigenado).
O vídeo ganhou a modalidade filme da competição deste ano da Fundação Britânica de Cardiologia, que busca obter as mais impressionantes representações da pesquisa cardiovascular financiadas pela organização.
O especialista em imagens cardíacas Philip Kilner, coprodutor do filme, tornou-se interessado em fluxo sanguíneo através da contrações e curvas do "encanamento" do coração, quase 30 anos atrás, quando estudou escultura e dinâmica dos fluídos no Emerson College, em Sussex, Reino Unido.
Seu departamento no Hospital Royal Brompton fez os primeiros estudos de fluxo multidirecional através do coração com MRI em 1993."Naquela época, tínhamos muita dificuldade em ver todos os dados obtidos. Uma coisa é obtê-los; outra, é tornar o fluxo visível," diz Kilner.
Para este projeto, ele colaborou com o especialista em imagens Dr Michael Markl da Universidade de Freiburg, na Alemanha.
"O que Michael Markl acrescentou não foi apenas uuma boa sequência de aquisições, mas também o uso do aplicativo, que está disponível comercialmente a cientistas modeladores de ventos e correntes, ou túneis de vento, para tornar os detalhes do fluxo claramente visíveis."
A subvenção a Kilner pela British Heart Foundation está dando suporte a seus esforços para desenvolver modelos computacionais do coração.
Os estudos com MRI são importantes para a validação dos modelos."De certa forma, é uma maneira de testar o modelo – verificando se as formas e movimentos virtuais do modelo geram padrões similares de fluxo," diz.
A modelagem do fluxo sanguíneo atraves de todo o coração não é possível, ainda, diz Kilner, "mas um dia nós poderemos estar aptos a simular os movimentos e fluxos do coração de um paciente para auxiliar os médicos a avaliar suas condições e escolher a melhor estratégica terapêutica."
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