Login
 Forum
 
 
Thesis topic proposal
 
Péter Sótonyi
Az aorta aneurysmák radiológiai vizsgálata és geometriai modellezése

THESIS TOPIC PROPOSAL

Institute: Semmelweis University, Budapest
clinical medicine
Doctoral School of Clinical Medicine

Thesis supervisor: Péter Sótonyi
Location of studies: Semmelweis Egyetem
Abbreviation of location of studies: SE


Description of the research topic:

Az aorta aneurysma kutatás napjainkban a genetikai tényezők pontosabb megismerése mellett az azok biomechanikai tulajdonságainak pontosabb meghatározására tesz kísérletet. A mind fejlettebb képalkotó eljárások az aneurysmák finomabb szerkezetének megismerését, és növekedésük dinamikájának megértését teszik lehetővé. Az egyre növekvő adatbázis és újabb nézőpontok felbukkanása szükségessé teszi a probléma tudományágak közötti együttműködésben történő vizsgálatát.

Az aneurysmak matematikai kutatásában két fő irányvonalat különböztetünk meg:
A differenciálegyenletek elméletét használó áramlási, illetve a differenciálgeometriai eszközöket alkalmazó felületelméleti számításokat.

Mindkét eljárás alkalmas az agyi erekben a legnagyobb áramlási stressznek kitett pontokban (érelágazásokban vagy éles kanyarulatokban) létrejövő elsősorban ballonszerű vagy a hasi, mellkasi arteriakban kialakuló többnyire körkörös tágulatok vizsgálatára.

Az elsőként említett módszer hatalmas szakirodalommal bír. A hemodinamikai számítások, amelyek a vér áramlásának vizsgálatához kapcsolódnak- az orvos számára használható eredményekkel szolgálnak. Ilyenek például az áramló vér mechanikai jellemzői, az áramló vér által az érfalra átadódó nyíró- és nyomó feszültségek értékei. A számítási eredmények több esetben jól szolgáltatják a ruptura gyanús helyeket. A módszer azonban nagyon bonyolult, a kapott parciális differenciálegyenlet rendszerek közelítő eljárásokkal történő megoldása is nagyon nehéz. Így egységes, az orvosi gyakorlatba is átvihető elmélet még nem született.

A differenciálgeometria eszközeivel történő vizsgálat újszerű. Cél az aneurysma-felület görbületi viszonyainak feltérképezése, majd ezt követően a felszín, a térfogat kiszámítása. A kapott adatok ismeretében, esetleg az azokkal történő további számítások elvégzése után mód van a ruptura bekövetkezési valószínűségének becslésére.
Mik is ezek a számított paraméterek, amelyek meghatározásához az orvosi képfeldolgozás eszközeit és módszereit kell igénybe vennünk? Egy felület adott pontbeli metszetgörbületi értékének maximumát és minimumát összeszorozva a Gauss-, míg számtani közepét véve a Minkowski-görbületet kapjuk. Ezek segítségével lehetőség nyílik egy az eddig a klinikai gyakorlatban alkalmazott átmérőnél hatékonyabb paraméter megtalálására és néhány a logikával ellentétesnek tűnő tapasztalat megmagyarázására.
A felület normális egységvektormezőjének megadása után a Gauss-leképezéssel a felület gömbi képét nyerhetjük, ami ugyancsak új információkat nyújthat.
Az érfal geometriai vizsgálatakor a különféle görbületek, a felszín, a térfogat stb. ad felvilágosítást az érfalakat érő terhelésről. A statikus számolások dinamikussá is tehetők. A systoleban illetve diastoleban elvégzett klinikai mérésekből nyert felületeken kiszámolt első és második alapmennyiségekből lehetőség van a fent említett mennyiségek változásainak számolására. Ezt követően, egy megfelelően kalibrált skála elkészítése után egy a ruptura bekövetkezésének valószínűségét mérő közvetlen paraméter nyerhető.

Vizsgálataink célja, hogy műtéti indikáció felállításakor rutinszerűen használt klinikai paramétereket, a kovencionális radiológiai eredményeket a matematika eszközével megfogalmazott újabb, pontosabb tényezőkkel egészítsük ki. Ez lehetővé tenné az elektív műtét optimálisabb időzítését, ezzel csökkentve az aorta aneurysma ruptrájának a valószínűségét. .

Number of students who can be accepted: 3

Deadline for application: 2016-10-31

 
All rights reserved © 2007, Hungarian Doctoral Council. Doctoral Council registration number at commissioner for data protection: 02003/0001. Program version: 1.2318 ( 2016. XI. 26. )