Translation of mathematical modeling and optimization techniques to cardiovascular medicine
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
—
Call for proposals
SMSM2025LU001
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-335/2025-7
Alternative language
Project name in Czech
Translace matematického modelování a optimalizačních technik do kardiovaskulární medicíny
Annotation in Czech
Matematické modelování a numerická simulace proudění, transportu a přestupu látek se vyznačuje interdisciplinární povahou spojující znalosti charakteru a fenomenologie zkoumaných jevů s jejich fyzikálním a matematickým popisem. Díky interakci s experimentálním výzkumem lze matematické modely validovat např. pomocí měření proudění v na míru vytvořeném MR fantomu a pomocí pokročilých metod matematické optimalizace docílit aplikaci těchto modelů zejména pro interpretaci výsledků vyšetření pacientů. Tím jsou dány organizační a odborné cíle projektu dosažitelné do ukončení jeho řešení. Organizačními cíli projektu jsou společná výchova nových odborníků a podpora vzájemných kontaktů partnerských pracovišť, která má vést k zajištění odpovídajícího prostředí pro vznik budoucích společných výzkumných výsledků a dalších směrů výzkumu. Projekt má dva hlavní odborné cíle: Cíl 1: Vytvoření věrohodného a výpočetně efektivního matematického modelu a k němu nadřazeného optimalizačního rámce pro zkoumání míry závažnosti energetických ztrát proudění, namáhání cévních stěn nebo rozložení žilního tlaku v krevním oběhu v problematice napojení dutých žil na plicní tepny u Fontanovy jednokomorové cirkulace nebo zúžení proximální sestupné aorty. Hlavní, in silico získané výstupy zahrnují řešení otázek predikce možností vývoje hemodynamiky u vybraných pacientů, intervenční úpravy cévní morfologie (např. pomocí implantátů) nebo prevence vzniku onemocnění jater FALD (Fontan-Associated Liver Disease) či srdečního selhání v dospělosti. Cíl 2: Vytvoření věrohodného výpočetního nástroje založeného na řešení matematického modelu proudění a transportu s přestupem kontrastní látky s různými koncepcemi geometrické komplexity a prostorového rozlišení. Z hlediska aplikace se zaměříme primárně na kvantifikaci stupně poškození myokardu na základě dat z perfuzního vyšetření MRI. Odborných cílů bude dosaženo současným řešením následujících pracovních balíčků (WP).
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10102 - Applied mathematics
OECD FORD - secondary branch
10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
OECD FORD - another secondary branch
30201 - Cardiac and Cardiovascular systems
CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
BD - Information theory<br>BK - Liquid mechanics<br>BL - Plasma physics and discharge through gases<br>FA - Cardiovascular diseases including cardio-surgery
Solution timeline
Realization period - beginning
Mar 1, 2025
Realization period - end
Dec 31, 2028
Project status
Z - Beginning multi-year project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-MSM-LU-R
Data delivery date
Feb 5, 2025
Finance
Total approved costs
8,505 thou. CZK
Public financial support
8,505 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK