témavezető: Paál György
helyszín (magyar oldal): Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék helyszín rövidítés: HDR
A kutatási téma leírása:
b.) Előzmények:
A témában két doktori disszertáció készült és további három folyamatban van. A témavezetőnek a témában 45 körüli publikációja és 450 körüli idézete van. MTA doktori disszertációjának fele is ebben a témában íródott. Kiterjedt orvosi kapcsolatrendszerrel rendelkezik, jelenleg a Nemzeti Agykutatási Program, valamint egy H2020-as projekt keretei közt is folytatja kutatását.
c.) A kutatás célja:
A kutatás egy korábbi szakaszában megállapítottuk, hogy az orvosi képalkotó programokból áramlási szimuláció céljára átvett és átalakított érgeometriák finom részletei számos szubjektív tényezőtől függenek és apró változások az algoritmusban nagy változásokat eredményezhetnek a legkedveltebb változó (fali csúsztatófeszültség) értékeiben, eloszlásában. Ennek következtében robusztusabb változót kerestünk, ami nem annyira érzékeny az érgeometria apró részleteire. Ezt a másodlagos áramlásokban találtuk meg, ami a kutatás első lépései alapján diagnosztikai értékkel bírhat. A másodlagos áramlások kiértékeléséhez szoftveres keretrendszerre van szükség, ami a sebességteret a lokális hengerkoordinátarendszer irányaira bontja fel és a kiértékelést is – később definiálandó szempontok szerint – elvégzi. Ha a keretrendszer kész van, a módszertant agyi aneurizmákra (itt meg kell különböztetni az oldalfal és a bifurkációs aneurizmákat) és karotisz bifurkációkra alkalmazzuk, amelyekből orvosi partnereink révén nagyszámú eset áll rendelkezésre. A kiértékelések alapján klinikailag releváns következtetéseket szándékozunk levonni.
d.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye (az egyes szakaszok sorrendje változhat, átfedések előfordulhatnak):
● Irodalomkutatás: 6 hónap intenzív kezdeti, majd végig folyamatos;
● 3D áramlásszimulációs módszerek elsajátítása, beleértve az orvosi érgeometriák feldolgozását (6 hónap);
● Másodlagos áramlásokat feldolgozó keretrendszerrel kapcsolatos fejlesztések elvégzése, (12 hónap);
● Nagyszámú áramlásszimuláció elvégzése agyi aneurizmákra és karotisz bifurkációra (12 hónap átfedéssel);
● Publikációk készítése, disszertáció írása (12 hónap, folyamatosan, összegezve).
e.) A szükséges berendezések
A szükséges számítástechnikai eszközökkel a HDR Tanszék rendelkezik, ill. azokat szükség esetén beszerzi. Az orvosi képalkotó eszközök orvospartnereinknél rendelkezésre állnak.
f.) Várható tudományos eredmények:
A fönti munkafázisok mindegyikével orvosok számára is releváns problémát azonosítottunk. Ezek mindegyikének megoldása értékes tudományos eredmény és a Tanszéken felhalmozódott 17 éves tapasztalat alapján optimistán ítéljük meg a siker esélyeit.
g.) Irodalom
Jozsa, I. T., & Paal, G. (2014). Boundary conditions for flow simulations of abdominal aortic aneurysms. International Journal of Heat and Fluid Flow , 50, 342-351.
Paal, G., Ugron, A., Szikora, I., & B. I. (2007). Flow in simplified and real models of intracranial aneurysms. Int. J. Heat Fluid Flow , 28 (4), 653–664.
Szikora, I., Paal, G., Ugron, A., Nasztanovics, F., Marosfoi, M., Berentei, Z., es mtsai. (2008). Impact of aneurysmal geometry on intraaneurysmal flow: a computerized flow simulation study. Neuroradiology , 50 (5), 411–421.
Kulcsár, Z., Ugron, A., Marosfői, M., Berentei, Z., Paál, G., Szikora, I. (2011). Hemodynamics of cerebral aneurysm initiation: the role of wall shear stress and spatial wall shear stress gradient. American Journal of Neuroradiology, 32(3) 587-594
Ugron, A., Farinas, M.-I., Kiss, L., & Paal, G. (2012). Unsteady velocity measurements in a realistic intracranial aneurysm model. Exp. Fluids , 52, 37-52
Zavodszky, G., & Paal, G. (2013). Validation of a lattice Boltzmann method implementation for a 3D transient fluid flow in an intracranial aneurysm geometry. International Journal of Heat and Fluid Flow , 44, 276-283.
Zavodszky, G., Karolyi, G., & Paal, G. (2015). Emerging fractal patterns in a real 3D cerebral aneurysm. Journal of theoretical biology, 368, 95-101.
Csippa B, Závodszky G, Paál G, Szikora I (2018) A new hypothesis on the role of vessel topology in cerebral aneurysm initiation.Computers in biology and medicine 103, 244-251
Csippa B, Gyürki D, Závodszky G, Szikora I, Paál G (2020)
Hydrodynamic resistance of intracranial flow-diverter stents: measurement description and data evaluation. Cardiovascular engineering and technology 11 (1), 1-13
G Závodszky, B Csippa, G Paál, I Szikora (2020) A novel virtual flow diverter implantation method with realistic deployment mechanics and validated force response
International journal for numerical methods in biomedical engineering 36 (6), e3340
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2022-10-15
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
