Matematické modelování perfuze myokardu
| školitel: | doc. Ing. Radek Fučík, Ph.D. |
| e-mail: | zobrazit e-mail |
| typ práce: | dizertační práce |
| zaměření: | MI_MM |
| klíčová slova: | perfuze myokardu, mřížková Boltzmannova metoda, proudění tekutin, transport látek |
| popis: | Snímkování kontrastní látky v srdci pacienta pomocí magnetické rezonance může pomoci k neinvazivní a včasné indikaci onemocnění srdečního svalu (myokardu). Hledání oblastí s nižším než normálním průtokem krve v myokardu může vést k detekci začínajícího mikrovaskulárního onemocnění. Toto onemocnění je charakteristické v poklesu krevní difuze (perfuze) skrz cévní stěnu do mimobuněčného prostoru myokardu.Vyvíjíme zjednodušený matematický model perfuze v myokardu, který může pomoci k vyhodnocování chování různých kontrastních látek používaných při vyšetřování pacientů. Model může zároveň sloužit k přesnější diagnóze onemocnění srdce, a tím i ke správné identifikaci snížené perfuze v srdci.Experimentální data z magnetické rezonance (MRI) jsou dostupná díky dlouhodobé spolupráci KM FJFI ČVUT v Praze s IKEM Praha a UTSW, Dallas, Texas. Jedná se o komplexní téma z hlediska porozumění fyzikální podstaty studované problematiky, matematického popisu a implementační stránky s možností využít a zdokonalit stávající softwarová řešení dlouhodobě vyvíjená na Katedře matematiky FJFI ČVUT v Praze. Jedním z hlavních cílů doktorského studia bude vyvinout vhodný matematický model cévního proudění, transportu kontrastní látky a jejího přestupu přes cévní stěnu, a zároveň navrhnout a implementovat efektivní numerickou metodu pro jeho řešení založenou na mřížkové Boltzmannově metodě. Dalším krokem bude validace modelu v konfrontaci s naměřenými daty z perfuzního vyšetření pomocí MRI a intenzivní spolupráce s odborníky z výše uvedených pracovišť. |
| literatura: | [1] Cookson, A. N., Lee, J., Michler, C., Chabiniok, R., Hyde, E., Nordsletten, D. A., ... & Smith, N. P. (2012). A novel porous mechanical framework for modelling the interaction between coronary perfusion and myocardial mechanics. Journal of biomechanics, 45(5), 850-855. [2] Michler, C., Cookson, A. N., Chabiniok, R., Hyde, E., Lee, J., Sinclair, M., ... & Smith, N. P. (2013). A computationally efficient framework for the simulation of cardiac perfusion using a multi‐compartment Darcy porous‐media flow model. International journal for numerical methods in biomedical engineering, 29(2), 217-232. [3] Krüger, T., Kusumaatmaja, H., Kuzmin, A., Shardt, O., Silva, G., & Viggen, E. M. (2017). The lattice Boltzmann method. Springer International Publishing, 10(978-3), 4-15. |
| naposledy změněno: | 19.04.2022 15:06:13 |
za obsah této stránky zodpovídá:
Ľubomíra Dvořáková | naposledy změněno: 12.9.2011