Modelowanie i optymalizacja implantów na podstawie danych eksperymentalnych z cyfrowej korelacji obrazu
Identyfikator grantu: PT01130
Kierownik projektu: Izabela Lubowiecka
Realizatorzy:
- Katarzyna Szepietowska
- Szymon Kalinowski
- Mateusz Troka
Politechnika Gdańska
Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska
Gdańsk
Data otwarcia: 2024-03-01
Streszczenie projektu
Celem planowanych badań jest optymalizacja implantów syntetycznych stosowanych w operacjach przepuklin brzusznych. Do uzyskania celu badawczego konieczny jest poprawny i dokładny model przedniej ściany brzucha człowieka oraz modele implantów.
Wstępna modele brzucha człowiek powinny być walidowane na podstawie danych pomiarowych, najlepiej uzyskanych podczas obciążania ściany brzucha człowieka in vivo przy wzrastającym ciśnieniu wewnątrzbrzusznym. Pomiary będą odbywać się z udziałem pacjentów poddawanych standardowym procedurom medycznym we współpracy z Gdańskim Uniwersytetem Medycznym oraz z udziałem zdrowych ochotników. Do pomiar wykorzystany zostanie system do cyfrowej korelacji obrazu (DIC).
Dane pomiarowe poddane zostaną obróbce i wykorzystane do modelowania a następnie także do walidacji proponowanych modeli brzucha i implantów.
W modelowaniu uwzględnione zostaną indywidualne cechy danej osoby, jak również naturalna różnorodność tkanek biologicznych (podejście probabilistyczne). Odpowiednia szybkość procesu obliczeniowego będzie osiągnięta m.in. poprzez zastosowanie algorytmów uczących się (sieci neuronowych, algorytmy genetyczne w optymalizacji) lub odpowiednich modeli matematycznych, tzw. meta-modeli.
W projekcie na podstawie uzyskanych wyników zostaną opracowane projekty umożliwiające wykonanie prototypów zoptymalizowanych implantów.
Wstępna modele brzucha człowiek powinny być walidowane na podstawie danych pomiarowych, najlepiej uzyskanych podczas obciążania ściany brzucha człowieka in vivo przy wzrastającym ciśnieniu wewnątrzbrzusznym. Pomiary będą odbywać się z udziałem pacjentów poddawanych standardowym procedurom medycznym we współpracy z Gdańskim Uniwersytetem Medycznym oraz z udziałem zdrowych ochotników. Do pomiar wykorzystany zostanie system do cyfrowej korelacji obrazu (DIC).
Dane pomiarowe poddane zostaną obróbce i wykorzystane do modelowania a następnie także do walidacji proponowanych modeli brzucha i implantów.
W modelowaniu uwzględnione zostaną indywidualne cechy danej osoby, jak również naturalna różnorodność tkanek biologicznych (podejście probabilistyczne). Odpowiednia szybkość procesu obliczeniowego będzie osiągnięta m.in. poprzez zastosowanie algorytmów uczących się (sieci neuronowych, algorytmy genetyczne w optymalizacji) lub odpowiednich modeli matematycznych, tzw. meta-modeli.
W projekcie na podstawie uzyskanych wyników zostaną opracowane projekty umożliwiające wykonanie prototypów zoptymalizowanych implantów.