Translace matematického modelování a optimalizačních technik do kardiovaskulární medicíny

Poskytovatel

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

Program

INTER-EXCELLENCE II

Veřejná soutěž

SMSM2025LU001

Hlavní účastníci

České vysoké učení technické v Praze / Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská

Druh soutěže

VS - Veřejná soutěž

Číslo smlouvy

MSMT-335/2025-7

Název projektu anglicky

Translation of mathematical modeling and optimization techniques to cardiovascular medicine

Anotace anglicky

The project deals with the development of computationally efficient numerical methods and research into the use of optimization techniques and inverse modeling for the processing and interpretation of experimental data in two medical areas: flow in large vessels and myocardial perfusion. These problems are the main research areas of the research team at the UT Southwestern Medical Center in Dallas. Clinical magnetic resonance imaging (MRI) data describing flow in large vessels in 3D, such as phase contrast sequences (4D Flow), often encounter limitations in terms of spatial and temporal resolution, signal-to-noise ratio, or various measurement artifacts. Linking the measured data to biophysical models of flow in large vessels - i.e., creating a patient-specific model - can reduce inaccuracy in these data and improve clinical analysis. However, calibrating biophysical models to the exact patient is very challenging. In this project, we aim to build on our expertise to develop combined methods based on mathematical modeling tailored to specific clinical flow-related problems. This approach can be applied to a wide range of cardiovascular diseases, and in this project we particularly target the problem of optimal connection of the vena cava to the pulmonary arteries in Fontan single-chamber circulation and the narrowing of the proximal descending aorta (in aortic coarctation). In parallel with the mathematical model development, phantoms will be developed using 3D printing for MRI measurements to validate flow models in simplified, real, or modified 3D segmented geometries.

Kategorie VaV

ZV - Základní výzkum

OECD FORD - hlavní obor

10102 - Applied mathematics

OECD FORD - vedlejší obor

10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)

OECD FORD - další vedlejší obor

30201 - Cardiac and Cardiovascular systems

CEP - odpovídající obory <br>(dle <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">převodníku</a>)

BD - Teorie informace<br>BK - Mechanika tekutin<br>BL - Fyzika plasmatu a výboje v plynech<br>FA - Kardiovaskulární nemoci včetně kardiochirurgie

Zahájení řešení

1. 3. 2025

Ukončení řešení

31. 12. 2028

Poslední stav řešení

Z - Začínající víceletý projekt

Poslední uvolnění podpory

—

Důvěrnost údajů

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

Systémové označení dodávky dat

CEP25-MSM-LU-R

Datum dodání záznamu

5. 2. 2025

Celkové uznané náklady

8 505 tis. Kč

Výše podpory ze státního rozpočtu

8 505 tis. Kč

Ostatní veřejné zdroje financování

0 tis. Kč

Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.

0 tis. Kč