Model srdce patofyziologických dějů

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Model srdce patofyziologických dějů

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

Heart model of pathophysiological processes

Popis výsledku anglicky

The result was a functional model of cardiac pathophysiological processes. The model allows to simulate heart movements, to represent action potential propagation and to simulate ECG signal. Currently, the propagation of the action potential through the heart, together with the mechanical activity of the heart, is demonstrated by animated videos or virtual reality simulations. In some cases, the animated videos are not sufficiently informative and the virtual reality simulation is limited to the user who is currently using the necessary virtual reality setup. Some individuals may become nauseous from using virtual reality. Our solution allows the mechanical activity of the heart to be simulated on an anatomically correct model along with a representation of the propagation of the action potential. The model allows us to simulate both physiological and pathological cardiac waveforms. The simulation of motion and action potential propagation is complemented by a synchronized waveform of the appropriate electrocardiographic signal, which is simulated at the output connectors for the diagnostic device. The heart model can also be stimulated by an implantable or external pacemaker. The selected physiological or pathological simulation can be triggered by placing an NFC tag over the NFC reader, which is located under the implantable pacemaker.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20201 - Electrical and electronic engineering

Projekt

—

Návaznosti

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

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

Interní identifikační kód produktu

011/07-05-2024_F

Číselná identifikace

011/07-05-2024_F

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

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.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

61989100

Název vlastníka

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

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

Požadavek na licenční poplatek

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

Adresa www stránky s výsledkem

—