Heart model of pathophysiological processes

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27240%2F24%3A10254861" target="_blank" >RIV/61989100:27240/24:10254861 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Model srdce patofyziologických dějů

Original language description

Výsledkem se stal funkční vzorek modelu srdce patofyziologických dějů. Model umožňuje simulovat pohyby srdce, znázornit šíření akčního potenciálu a simulovat EKG signál. V současné době je šíření akčního potenciálu po srdci spolu s mechanickou aktivitou srdce demonstrováno animovanými videozáznamy nebo simulací ve virtuální realitě. Animované videozáznamy nejsou v některých případech dostatečně vypovídající a simulace ve virtuální realitě je omezena pouze na uživatele, který právě používá potřebnou sestavu pro virtuální realitu. Některým jedincům může být z užívání virtuální reality nevolno. Naše řešení umožňuje simulovat na anatomicky korektním modelu mechanickou aktivitu srdce spolu se znázorněním šíření akčního potenciálu. Model umožňuje simulovat fyziologický tak i patologické srdeční průběhy. Simulaci pohybu a šíření akčního potenciálu doplňuje synchronizovaný průběh patřičného elektrokardiografického signálu, který je simulován na výstupní konektory pro diagnostické zařízení. Model srdce je možné stimulovat také implantabilním nebo externím kardiostimulátorem. Vybranou fyziologickou nebo patologickou simulaci je možné spustit přiložením NFC štítku nad NFC čtečku, která je umístěna pod implantabilním kardiostimulátorem.

Czech name

Model srdce patofyziologických dějů

Czech description

Výsledkem se stal funkční vzorek modelu srdce patofyziologických dějů. Model umožňuje simulovat pohyby srdce, znázornit šíření akčního potenciálu a simulovat EKG signál. V současné době je šíření akčního potenciálu po srdci spolu s mechanickou aktivitou srdce demonstrováno animovanými videozáznamy nebo simulací ve virtuální realitě. Animované videozáznamy nejsou v některých případech dostatečně vypovídající a simulace ve virtuální realitě je omezena pouze na uživatele, který právě používá potřebnou sestavu pro virtuální realitu. Některým jedincům může být z užívání virtuální reality nevolno. Naše řešení umožňuje simulovat na anatomicky korektním modelu mechanickou aktivitu srdce spolu se znázorněním šíření akčního potenciálu. Model umožňuje simulovat fyziologický tak i patologické srdeční průběhy. Simulaci pohybu a šíření akčního potenciálu doplňuje synchronizovaný průběh patřičného elektrokardiografického signálu, který je simulován na výstupní konektory pro diagnostické zařízení. Model srdce je možné stimulovat také implantabilním nebo externím kardiostimulátorem. Vybranou fyziologickou nebo patologickou simulaci je možné spustit přiložením NFC štítku nad NFC čtečku, která je umístěna pod implantabilním kardiostimulátorem.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20201 - Electrical and electronic engineering

Project

—

Continuities

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Publication year

2024

Confidentiality

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

Internal product ID

011/07-05-2024_F

Numerical identification

011/07-05-2024_F

Technical parameters

Model srdce patofyziologických dějů o celkové velikosti 29,3x17,9x24,1 cm se skládá celkově ze tří částí: modelu srdce, stojanu a podstavce. Tyto části jsou vytisknuty na 3D tiskárně metodou FDM z materiálu PLA. Model srdce vychází ze 3D segmentovaných dat z volně dostupných snímků z vyšetření výpočetní tomografie. Je zachována velikost tak i korektnost anatomie srdce ve velikosti 1:1. Model srdce je rozdělen na čtyři části znázorňující síně a komory. Na povrchu modelu srdce je vytvořena kulisa, ve které je umístěno 21 světelných zdrojů, které znázorňují šíření akčního potenciálu. Uvnitř modelu srdce se nachází čtyři servomotory zajišťující pohyb srdce a konektor pro připojení implantabilního kardiostimulátoru. Uvnitř podstavce se nachází řídící deska a NFC čtečka. Na povrchu podstavce je přístupný konektor pro připojení externího kardiostimulátoru, implantabilní kardiostimulátor a výstupní konektory pro simulaci EKG signálu. Z podstavce je vyveden snímač pletysmografického signálu, ze kterého je odečtena tepová frekvence uživatele pro následnou simulaci. Model je napájen stejnosměrným zdrojem 5V/2A. Program modelu umožňuje po přiložení příslušného NFC tagu simulovat patologické nebo fyziologické děje na modelu srdce. V programu je nyní uloženo 8 nejčastějších patologických dějů tak i několik fyziologických dějů s rozdílnou tepovou frekvencí. Do programu je možné přidávat další simulace. Po připojení externího stimulátoru model reaguje na externě vytvářené stimuly. Je možné testovat různé režimy kardiostimulátorů.

Economical parameters

Výrobní náklady na zařízení se odvíjí podle aktuální ceny součástek a jejich dostupnosti. Výrobní cena jednoho modelu srdce patofyziologických dějů se za materiál pohybuje přibližně na 12 000 Kč.

Application category by cost

—

Owner IČO

61989100

Owner name

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Web page

—