Analysis of flow character and prediction of evolution in endovascular treated arteries by magnetic resonance imaging coupled with mathematical modeling

Provider

Ministry of Health

Programme

Programme to support medical applied research in 2015 to 2022

Call for proposals

Zdravotnický AV 5 (SMZ0201900001)

Main participants

Institut klinické a experimentální medicíny

Contest type

VS - Public tender

Contract ID

NV19-08-00071

Project name in Czech

Analýza charakteru proudění a predikce vývoje změn v endovaskulárně ošetřených tepnách pomocí MR zobrazování a matematického modelování.

Annotation in Czech

Charakter proudění krve může být důležitý faktor při formování cévní patologie. Komplexní chaotické proudění a turbulence v kritických místech jako jsou bifurkace, může vést k iritaci cévní stěny a nakonec ke stenóze či poškození stěny. Kritická místa mohou vzniknout i při endovaskulárních zákrocích (např. při stentování) nebo v oblasti anastomózy po transplantaci orgánů. Rychlost proudění krve a jeho charakter lze efektivně a neinvazivně měřit pomocí magnetické rezonance. Metoda fázového kontrastu (PC) je dobře etablovanou technikou, která umožňuje měřit rychlost relativně přesně. Tato metoda má však i své limitace (např. omezené prostorové rozlišení s ohledem na rozměr některých cév). Navíc v případě použití stentu je MR signál silně ovlivněn až potlačen v jeho nejbližším okolí a vnitřním lumen. Proto nemůže být rychlost relevantně měřena ve stentu nebo na jeho hranicích. Avšak pomocí matematického modelování proudění s hraničními hodnotami získanými mimo problematickou oblast (stent, oblast silných turbulencí) a se znalostí anatomické geometrie by mohla informace o charakteru proudění ve zmíněných kritických oblastech přispět k predikci vývoje cévní patologie.

R&D category

AP - Applied research

OECD FORD - main branch

10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)

OECD FORD - secondary branch

30201 - Cardiac and Cardiovascular systems

OECD FORD - another secondary branch

—

CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)

AF - Documentation, librarianship, work with information<br>BC - Theory and management systems<br>BD - Information theory<br>FA - Cardiovascular diseases including cardio-surgery<br>IN - Informatics

Provider evaluation

U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)

Project results evaluation

Within the project, new methodological procedures for advanced MRI data analysis and mathematical modelling of blood flow in anatomically complicated areas of the vasculature and in the area of implanted stents were developed. The outputs of the project are more focused on the methodological development of mathematical modelling, with relatively weaker results in the clinical part of the study, where, also due to the adverse impact of the COVID-19 pandemic-related restrictions on the project, less robust outputs in the form of correlations with in-vivo measured data and prediction of the development of vessel wall pathology were achieved. The strengths of the project are the high number of impacted publications focused on mathematical analyses, the results of the project have been presented at national and international conferences and, last but not least, have contributed to a number of student theses.

Realization period - beginning

May 1, 2019

Realization period - end

Dec 31, 2023

Project status

U - Finished project

Latest support payment

Apr 28, 2023

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Data delivery code

CEP24-MZ0-NV-U

Data delivery date

Jul 3, 2024

Total approved costs

10,722 thou. CZK

Public financial support

10,669 thou. CZK

Other public sources

53 thou. CZK

Non public and foreign sources

0 thou. CZK