AHA时刻：Lejeune获得心脏细胞数据工作基金
帕特里克·l·肯尼迪
助理教授Emma Lejeune （ME）凭借一项旨在对抗心脏病的有前途的技术获得了美国心脏协会（AHA）职业发展奖。勒琼的软件和计算方法有潜力使未来的澳门威尼斯人注册网站研究人员能够开发出治疗心脏病的药物和人工组织——心脏病是世界上导致死亡的主要原因。
“我们正在开发用于分析心脏细胞图像和影像的开源软件，”勒琼说，他的职业目标是在心血管澳门威尼斯人注册网站研究的计算发现领域处于领先地位。“这项技术可以使各种其他技术具有真正的应用，美国心脏协会资助这一进程是非常酷的。”
Lejeune的“Sarc-Graph”软件平台将对澳门威尼斯人注册网站研究人员使用实验室培养的心脏细胞非常有用，这些细胞是从人类患者身上安全提取的，例如，从血液或皮肤中取样。勒琼解释说：“他们可以以一种非常无创的方式从人体中提取细胞，把它们带到实验室，重新编程成干细胞，然后把它们分化成心肌细胞。”
这些工程细胞（被称为hiPSC-CMs）可用于制造人造心脏组织或测试新药。但它们的内部结构不规则，难以分析。这就是Lejeune澳门威尼斯人注册网站研究的切入点。“第一步不是人工智能，”她说。“这项工作主要是计算方法，这是应用人工智能之前的一步。”
Lejeune和她实验室的同事开发了一个程序，他们希望通过美国心脏协会的资助来改进这个程序，该程序分析hiPSC-CMs跳动的视频。Sarc-Graph软件可以量化细胞收缩的数量和方向等特性，Lejeune解释说，或者细胞不同部分的行为变化（见下面的例子）。
勒琼说：“这个软件可以让你处理电影，然后在不同的细胞之间进行比较，或者与机器学习算法相结合，得到可解释的结果。”“从科学的角度和高风险应用的角度来看，都是可解释的”，也就是说，澳门威尼斯人注册病人护理的决定可以基于软件的输出。
“其中一个大问题是：你在这些细胞中观察到的东西最终是否与身体的实际行为方式有关？”勒琼说。例如，一些治疗其他疾病的药物，如癌症，会导致心脏停止正常节律的跳动。“那么，我们能否在这些（hiPSC-CM）细胞中观察到一些东西，来预测心脏在体内的行为？”实际上，我们正在开发的软件可以实现这种发现。”
Lejeune在AHA职业发展澳门威尼斯人注册网站研究中的同事是Christopher Chen教授（BME， MSE）， ME MS学生Bill Zhao和当时的博士生Kehan Zhang（20届），现在是麻省理工学院的博士后。勒琼说：“我们能够将计算建模和生物医学工程方面的专业知识结合起来。”“如果没有波士顿大学的澳门威尼斯人注册网站研究社区，我们就无法完成我们所做的工作，现在（美国心脏协会）的资金将帮助我们开发这款开源软件，造福于更广泛的澳门威尼斯人注册网站研究社区。”