Analýza charakteru proudění a predikce vývoje změn v endovaskulárně ošetřených tepnách pomocí MR zobrazování a matematického modelování.
Cíle projektu
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.
Klíčová slova
MRIMRIstentstenózakvantifikace průtokumatematické modelování tokuendovaskulární zákrokflow quantificationmathematical model of the flowstenosisstentendovascular treatment
Veřejná podpora
Poskytovatel
Ministerstvo zdravotnictví
Program
Program na podporu zdravotnického aplikovaného výzkumu na léta 2015 - 2023
Veřejná soutěž
Zdravotnický AV 5 (SMZ0201900001)
Hlavní účastníci
Institut klinické a experimentální medicíny
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
NV19-08-00071
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Analysis of flow character and prediction of evolution in endovascular treated arteries by magnetic resonance imaging coupled with mathematical modeling
Anotace anglicky
Character of the blood flow can be important factor in for the formation of vessel pathology. Complex chaotic flow and turbulences in critical places like bifurcation can lead to vessel wall irritation and finally to stenosis or wall damage. Such critical places can also be created by endovascular treatment (e.g. by means of stenting) or in case of vessel anastomosis after organs transplantation (e.g. connection of the renal artery to iliac artery during kidney transplantation). Flow velocity and character can be efficiently and non-invasively measured using magnetic resonance imaging (MRI). Phase contrast (PC) MRI is well established method where flow velocity is coded into the MR signal phase and so the velocity can be measured relatively precisely. However, there are several limitations when using PC for “in-vivo” quantification (e.g. low spatial resolution in respect to vessel diameter). Moreover, in case when stent was used for the treatment, the MR signal is strongly influence or even suppressed by the presence of metallic net of the stent wall creating RF shielded volume inside the stent. Therefore, the flow cannot be measured directly in the stent or very close to its border. But proper mathematical model of the flow character based on initial conditions provided by MRI outside the stent could help to predict the impact of the flow phenomena on the future vessel disease development.
Vědní obory
Kategorie VaV
AP - Aplikovaný výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)
OECD FORD - vedlejší obor
30201 - Cardiac and Cardiovascular systems
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)AF - Dokumentace, knihovnictví, práce s informacemi
BC - Teorie a systémy řízení
BD - Teorie informace
FA - Kardiovaskulární nemoci včetně kardiochirurgie
IN - Informatika
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
V rámci projektu byly vyvinuty nové metodické postupy pokročilých analýz MR dat a matematického modelování proudění krve v anatomicky komplikovaných oblastech cévního řečiště a v oblasti implantovaných stentů. Výstupy projektu jsou více soustředěny na metodický vývoj matematického modelování, relativně slabší jsou výsledky klinické části studie, kde i v důsledku nepříznivého ovlivnění projektu restrikcemi souvisejícími s pandemií COVID-19 bylo dosaženo pouze méně robustních výstupů v podobě korelací s in-vivo naměřenými daty a predikce vývoje patologie cévní stěny. Silnou stránkou projektu je vysoký počet impaktovaných publikací zaměřených na matematické analýzy, výsledky projektu byly prezentovány na též na tuzemských i mezinárodních odborných konferencích a v neposlední řadě přispěly ke vzniku řady studentských prací.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 5. 2019
Ukončení řešení
31. 12. 2023
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
28. 4. 2023
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP24-MZ0-NV-U
Datum dodání záznamu
3. 7. 2024
Finance
Celkové uznané náklady
10 722 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
10 669 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
53 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
10 722 tis. Kč
Statní podpora
10 669 tis. Kč
99%
Poskytovatel
Ministerstvo zdravotnictví
OECD FORD
Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)
Doba řešení
01. 05. 2019 - 31. 12. 2023