Aplikace moderních technologií v medicíně a průmyslu

  • Číslo projektu: CZ.02.1.01/0.0/0.0/17_048/0007280
  • Řešení: 2018 - 2022
  • Poskytovatel: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
  • Řešitel: prof. Ing. Jiří Křen, CSc.
  • Příjemce: Západočeská univerzita v Plzni

Anotace

Cílem výzkumného projektu je vytvoření metodik a algoritmů pro další zpřesnění matematického a experimentálního modelování vybraných typů tkání a biologických tekutin. Projekt zahrnuje matematické a počítačové modelování perfúze a regenerace tkání. Dále prohlubuje modelování hemodynamických procesů a stavů ve velkých a středně velkých cévách s využitím klinických dat, matematické a experimentální modelování kostní tkáně se zaměřením na osteosyntézu a biomechanické modely člověka. Součástí projektu je vývoj integrovaného interoperabilního systému pro přenos a zpracování medicínských dat včetně anonymizace. To vše silně podpořeno histologií, morfologií a reálnými vlastnostmi tkání. Projekt podpoří víceúrovňové modelování tkání s uvažováním jejich strukturálního uspořádání na několika škálách. Pro vytváření modelů budou použity metody homogenizace heterogenních prostředí s využitím výsledků experimentů a morfologických analýz tkáňových vzorků. Bude vyvíjen referenční model perfúze tkání, který umožní využít klinické studie a CT vyšetření konkrétního pacienta pro aktualizaci (adaptaci modelu) a následné in-silico predikce následků léčby a chirurgických zásahů (např. resekce jater). Součástí výzkumu je i vývoj software, který umožní simulovat vliv a spolupůsobení některých faktorů na regeneraci tkáně. Projekt zasahuje do oblasti virtuální, personalizované a translační medicíny. Projekt dále umožní rozvoj biomechanických modelů lidského těla s ohledem na antropometrii a biomechanické vlastnosti. Toto zpřesnění umožní jejich využití pro optimalizaci rehabilitačních postupů nebo ochranných pomůcek a dalších bezpečnostních zařízení v dopravě a sportu. Projekt cílí na vytvoření metodik pro personalizaci modelů s ohledem na popis širokého spektra populace na bázi multi-body systémů, škálovacího algoritmu morfování a modelování konečnými prvky. Posílí se tím např. personalizace medicíny s ohledem na vývoj rehabilitačních pomůcek a cvičebních terapií k urychlení léčby.

Pracovníci na projektu

Patička