Oscilační a ustálené turbulentní a laminární proudění s porézními částicemi v mnohočetných větveních
Cíle projektu
V rámci předkládaného projektu bude realizován experimentální „in vitro” výzkum transportu a depozice velkých porézních částic v realistických modelech mnohočetně větveného dýchacího traktu včetně ústní dutiny a trachey v oscilačním a ustáleném laminárním a turbulentním režimu, tj. jak při plném dýchacím cyklu tak při ustáleném vdechu. V posledním desetiletí je dokumentován výrazný nárůst léčby pomocí inhalovaných farmaceutických aerosolů. Aby byla zajištěna účinnost tohoto způsobu léčby, je nutné, aby aerosoly neskončili svůj „život“ v prvních stupních tracheobronchiálního stromu. Částice proto musí mít vhodný tvar a velikost. V některých klinických studiích byla prokázána zvýšená účinnost depozice tzv. velkých porézních částic s hustotou řádu 0.1 g/cm3. V projektu bude studován transport a depozice standardních a velkých porézních částic různých charakteristik v jednotlivých částech modelu dýchacího traktu vhodnými metodami (PDA, fluorometrie) a vliv turbulence generované v horních dýchacích cestách na depozici v jednotlivých bifurkacích. Bude zdokonalena technologie výroby fyzikálního modelu dýchacího traktu a ve spolupráci s PET centrem Masarykova onkologického ústavu v Brně testována metoda Positron Emission Tomografie na studium depozice.
Klíčová slova
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 14 (SGA02011GA-ST)
Hlavní účastníci
Vysoké učení technické v Brně / Fakulta strojního inženýrství
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
P105-11-1339
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Porous particle-laden turbulent and laminar oscillating and steady flow in multiple branching
Anotace anglicky
In the frame of the submitted proposal, experimental research “in vitro” will be conducted of transport and deposition of large porous particles in realistic models of multiple branching respiratory tract including mouth/throat and trachea in oscillating and steady laminar and turbulent regime, i.e. at full breathing cycle and at steady inspiration. Over the past decade, it is documented a sharply increased medical treatment using inhaled pharmaceutical aerosols. To ensure the efficiency of this mode of medication, it is necessary that aerosols don’t end their life in early stages of the tracheobronchial tree. Particles must have an appropriate shape and density. In some clinical studies, increased deposition efficiency was proved of large porous particles with density appr. 0.1 g/cm3. In the project, transport and deposition of standard and large porous particles of various characteristics in individual segments of the respiratory tract will be studied using appropriate methods (PDA, fluorometrie) as well as the influence of turbulence generated in upper airways on the deposition in the individual bifurcations. Also, technology to fabricate physical models of respiratory tract will be improved and in collaboration with PET Centre of Masaryk Oncology Institute in Brno, Positron Emission Tomografie will be tested for studies of deposition.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
BK - Mechanika tekutin
CEP - vedlejší obor
BJ - Termodynamika
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
20303 - Thermodynamics
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Výsledky řešení projektu jsou v souladu se záměrem a cíli projektu a je patrné jejich naplnění. Hlavním přínosem je vývoj počítačových modelů dýchacího traktu ověřený experimentálně. Významným prvkem je úzká spolupráce řešitele se zahraničními partnery a aktivní zapojení studentů. Výsledky byly prezentovány zejména formou publikací. Potenciální pokračovaní výzkumu je zřejmé.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2011
Ukončení řešení
7. 4. 2016
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
1. 4. 2016
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Datum dodání záznamu
28. 6. 2017
Finance
Celkové uznané náklady
5 495 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
5 495 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
5 495 tis. Kč
Statní podpora
5 495 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
BK - Mechanika tekutin
Doba řešení
01. 01. 2011 - 07. 04. 2016