Projekt badawczy: Modelowanie matematyczne i symulacje hemodynamiki w oku

Projekt badawczy: Modelowanie matematyczne i symulacje hemodynamiki w oku

Opis projektu: Struktura oka oferuje unikalną możliwość bezpośredniego obserwowania mikrokrążenia, za pomocą na przykład aparatury do badania dna oka, która jest tanim urządzeniem powszechnie stosowanym w praktyce klinicznej. Może to ułatwić badanie ogólnoustrojowych chorób, takich jak cukrzyca i nadciśnienie, lub chorób oczu, takich jak jaskra. Kluczowym zjawiskiem w mikrokrążeniu jest autoregulacja, czyli zdolność niektórych naczyń do dostosowania ich średnicy w celu regulowania natężenia przepływu krwi w odpowiedzi na zmiany ciśnienia systemowego lub potrzeb metabolicznych. Uszkodzenia w autoregulacji są silnie skorelowane ze stanami patologicznymi. Na hemodynamikę w oku wpływa ciśnienie wewnątrzgałkowe (IOP), ciśnienie wewnątrz gałki ocznej, na które z kolei wpływa przepływ krwi w oku. Zainteresowanie IOP wynika z faktu, że odgrywa on rolę w kilku chorobach oczu, takich jak np. jaskra. Modelowanie matematyczne może pomóc w interpretacji zależności między tymi zjawiskami i lepszym wykorzystaniu dostępnych danych. W pierwszej części projektu badawczego przedstawiamy uproszczony model interakcji z płynem, który obejmuje autoregulację. Warstwa włókien w ścianie naczynia modeluje komórki mięśni gładkich, które regulują średnicę naczynia. Model jest stosowany do sieci tętnic siatkówki opartej na obrazie 3D. W drugiej części proponujemy model o wielu przegrodach. Używamy równań poroelastyczności do modelowania przepływu krwi w naczyniówce. Model obejmuje inne przedziały, które przenoszą pulsację z naczyniówki do przedniej komory, gdzie faktycznie wykonywane są pomiary IOP. Przedstawiamy wstępne wyniki dotyczące naczyniówki, cieczy wodnistej i naczyniówki połączonej z ciałem szklistym. Na koniec przedstawiamy technikę modelowania zredukowanego porządku w celu przyspieszenia symulacji wielofizycznych. Korzystamy z modeli o wysokiej dokładności dla przedziałów o szczególnym znaczeniu z punktu widzenia modelowania.

Data wykonania: 02-2018

Zakres pracy: Przegląd literatury, kwerenda biograficzna, ocena merytoryczna projektu

Szukasz pomocy w redakcji / korekcie / wyszukiwaniu materiałów do doktoratu / publikacji? 

Napisz do nas