Operacje przepuklin brzusznych są powszechne, ale stosowane metody leczenia wymagają udoskonalenia aby zmniejszyć liczbę nawrotów choroby oraz pooperacyjnego bólu i dyskomfortu u pacjenta. Obliczeniowe podejście do tego problemu oparte na mechanice wymaga wiarygodnego modelu ściany brzucha z wszczepioną siatką chirurgiczną. W modelowaniu musimy radzić sobie z niepewnościami związanymi z niedokładnościami modelu i danych oraz niedostatkiem wiedzy m.in o funkcjonowaniu ludzkiego organizmu. W przypadku naturalnych materiałów takich, jak tkanki biologiczne, szczególne znaczenie mają niepewności związane z dużą naturalną różnorodnością właściwości i kształtu. Różnorodność geometrii ściany brzucha jest również względnie wysoka. Budowa modelu ściany brzucha z realistyczną geometrią na podstawie obrazów medycznych jest pracochłonnym zadaniem jednakże badania numeryczne dotyczące przepuklin brzusznych bazujące tylko na jednej konkretnej geometrii ściany brzucha mogą mieć ograniczoną stosowalność. Celem proponowanego projektu jest uwzględnienie opisanej wyżej różnorodności kształtu ściany brzucha w modelowaniu matematycznym i zbadanie jej wpływu na zachowanie mechaniczne układu ściany brzucha z wszczepionym implantem. W projekcie zostanie zaproponowana metodologia łącząca statystyczne modelowanie kształtu, kwantyfikację niepewności i analizę wrażliwości w celu zbudowania modelu ściany brzucha o szerszym niż dotychczasowe zastosowaniu w leczeniu przepuklin brzusznych ze względu na uwzględnione różnorodności. Głównymi wynikami projektu będą: - model statystyczny kształtu ściany brzucha. Model ten może być użyteczny nie tylko w kontekście przepuklin brzusznych, ale i innych medycznych problemów na zamykania powłok jamy brzusznej; - określenie wpływu różnorodności kształtu na zachowanie ściany brzucha z siatką chirurgiczną w porównaniu do wpływu innych niepewności np. właściwości materiałowych; - wyłonienie efektywnej metodologii łączącej statystyczne modelowanie kształtu i kwantyfikacje niepewności z analizą wrażliwości w kontekście budowy wiarygodnych modeli. Końcowe wnioski mogą być użyteczne z punktu widzenia praktyki chirurgicznej. Wyniki mogą dalej prowadzić w kierunku personalizacji leczenia przepuklin i spersonalizowanego modelowania.
Informacje szczegółowe
- Program finansujący:
- SONATA
- Instytucja:
- Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)
- Okres realizacji:
- 2023-10-02 - 2026-10-01
- Kierownik projektu:
- dr inż. Katarzyna Szepietowska
- Członkowie zespołu:
-
- Student stypendysta Aleksandra Kondrusik
- Student stypendysta Wiktoria Korbut
- Student- stypendysta Zuzanna Iwicka
- Realizowany w:
- Katedra Mechaniki Budowli
- Instytucje zewnętrzne
biorące udział w projekcie: -
- Gdański Uniwersytet Medyczny (Polska)
- Wartość projektu:
- 782 212.00 PLN
- Typ zgłoszenia:
- Krajowy Program Badawczy
- Pochodzenie:
- Projekt krajowy
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 64 razy