Výpočtové modelování rizika ruptury aterosklerotických plátů v krčních tepnách
Cíle projektu
Návrh projektu řeší posouzení rizika ruptury (porušení) aterosklerotických plátů v krčních tepnách, jež vede k trombotizaci a mozkové mrtvici. Predikce ruptury je založena na výpočtovém modelování tepny s aterosklerotickým plátem využívajícím její individuální geometrii vytvořenou pomocí magnetické rezonance. Nezatížený tvar bude rekonstruován metodou zpětných přírůstků a zbytková napětí zahrnuta metodou objemového růstu. Anizotropní konstitutivní modely fibrózního krytu plátu a intimy budou kromě mechanických zkoušek využívat znalosti o uspořádání kolagenních vláken, získané matematickou analýzou obrazů histologických řezů snímaných v normálním i polarizovaném světle pomocí rychlé Fourierovy transformace a fázové korelace. Pro určení pravděpodobnosti ruptury plátu bude prováděno stochastické porovnání distribuce napětí vypočtených individualizovaným modelem s hodnotami pevnosti korelovanými s individuálními daty pacienta. Výsledný pravděpodobnostní index ruptury poskytne chirurgům míru rizika porušení plátu pro rozhodování o potřebném zákroku u karotid s podkritickou mírou stenózy.
Klíčová slova
Computational modellingconstitutive modelanisotropyfailure riskcollagen fibreatherosclerotic plaquecarotid artery
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 22 (SGA0201800001)
Hlavní účastníci
Vysoké učení technické v Brně / Fakulta strojního inženýrství
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
18-13663S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
COMPUTATIONAL MODELLING OF RUPTURE RISK OF ATHEROSCLEROTIC PLAQUES IN CAROTID ARTERIES
Anotace anglicky
The proposal deals with rupture risk estimation of atherosclerotic plaques in carotid arteries which evokes thrombotization and stroke. The rupture prediction is based on computational modelling of artery with plaque using patient-specific geometry reconstructed from magnetic resonance imaging. The unloaded shape is reconstructed using backward incremental method and residual stresses are included using volumetric growth method. Anisotropic constitutive models of fibrous cap and intima will, beside mechanical tests, exploit knowledge on arrangement of collagen fibres acquired by mathematical image analysis of histological images recorded in brightfield and polarized light using fast Fourier transform and phase correlation. For assessment of plaque rupture risk, we apply stochastic comparison of stress distribution from the individualized model with strength values correlated with patient-specific data. The resulting probability index of rupture offers a measure of rupture risk to the surgeons in making decisions on the needed treatment of carotid arteries with subcritical stenosis.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20302 - Applied mechanics
OECD FORD - vedlejší obor
10610 - Biophysics
OECD FORD - další vedlejší obor
20602 - Medical laboratory technology (including laboratory samples analysis; diagnostic technologies) (Biomaterials to be 2.9 [physical characteristics of living material as related to medical implants, devices, sensors])
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BO - Biofyzika
FS - Lékařská zařízení, přístroje a vybavení
GB - Zemědělské stroje a stavby
JQ - Strojní zařízení a nástroje
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2018
Ukončení řešení
31. 12. 2022
Poslední stav řešení
—
Poslední uvolnění podpory
24. 4. 2020
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP22-GA0-GA-R
Datum dodání záznamu
22. 2. 2022
Finance
Celkové uznané náklady
7 760 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
7 368 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
392 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
7 760 tis. Kč
Statní podpora
7 368 tis. Kč
94%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Applied mechanics
Doba řešení
01. 01. 2018 - 31. 12. 2022