Проект «Разработка метода количественной оценки биомеханических свойств стенок кровеносных сосудов и реологических свойств крови на основе спектральной оптической когерентной томографии сменными оптоволоконными зондами"
- Опубликовано 07.02.2023 10:45
1. Наименование НИОКТР
Разработка метода количественной оценки биомеханических свойств стенок кровеносных сосудов и реологических свойств крови на основе спектральной оптической когерентной томографии сменными оптоволоконными зондами
2. Аннотация
Целью проводимого исследования является расширение диагностических возможностей оптической когерентной томографии. Поставленную цель планируется достичь посредством разработки метода оценки оптических и биомеханических свойств областей атеросклеротических отложений на стенках кровеносных сосудов при атерэктомии, обладающего достоверностью и быстродействием достаточными для идентификации типа атеросклеротической бляшки и оценки ее стабильности в диалоговом режиме работы, что в свою очередь позволит медицинскому персоналу более эффективно подбирать корректные характеристики вращения режущей или бурящей части катетера для атерэктомии. Дополнительно планируется разработать метод оценки динамической вязкости сильно рассеивающих биологических (в первую очередь цельной крови) и фармацевтических жидкостей (жирорастворимые соединения, сиропы и т.п.), а также клеточных структур (в первую очередь липидных слоев мембран), отличающийся сочетанием быстродействия, высокой точности результатов вычислений и простоты подготовки анализируемых проб.
3. Код (шифр) научной темы, присвоенной учредителем (организацией) (№ договора)
Шифр: МК-231.2022.4
Дата договора: «4» мая 2022 г.
Номер договора: № 075-15-2022-501
4. Научный задел (в виде аннотации)
Авторский коллектив имеет многолетний опыт работы в области биомедицинской инженерии. Разработаны и реализованы алгоритмы для моделирования распространения оптического излучения в биологических тканях. Выявлены закономерности миграции нормированного максимума фотонной плотности в мягких биологических тканях. На их основе разработан метод решения обратной задачи импульсной диффузионной оптической томографии. Разработаны и практически реализованы классические алгоритмы доплеровского картирования в офтальмологических приложениях оптической когерентной томографии на основе расчета авто- и кросскорреляционных функций для соседних А-сканов, отличающиеся адаптивным подходом к фильтрации фазового шума и последующему разворачиванию фазы. Разработан и практически реализован спектроскопический алгоритм доплеровского картирования, позволяющий получать диагностическую информацию не только о локализациях, направлениях и скоростях потоков крови, но и об относительном уровне их оксигенации. Разработан способ формирования фантомов оптических и механических свойств мягких биологических тканей. Предложено устройство для физического моделирования пульсирующих потоков биологических жидкостей в фантомах кровеносных сосудов. Разработана математическая модель локальной гемодинамики церебральной артерии с аневризмой, учитывающая неньютоновские свойства крови и биомеханические свойства стенки церебральной аневризмы. Алгоритмы и программный продукт, реализующие расчет локальной гемодинамики церебральной артерии, основаны на технологии высокопроизводительных вычислений MPI.
5. Критические технологии
Биомедицинские и ветеринарные технологии
6. Вид исследования (поисковая, прикладная или фундаментальная)
Фундаментальный
7. Коды тематических рубрик
– 76.13.17 Медицинская техника. Медицинские комплексы, системы, приборы, аппараты и устройства для интроскопических исследований
– 29.31.29 Оптика. Формирование оптического изображения. Оптические приборы и оптические методы измерений
– 34.17.43 Биофизика. Биофизика тканей
8. Коды международной классификации отраслей наук
– 02.06.IG ENGINEERING, BIOMEDICAL
– 02.06.PW MEDICAL LABORATORY TECHNOLOGY
9. Ключевые слова
Высокая степень визуализации, оптическая когерентная томография, интраваскулярный зонд, функциональная диагностика, биомеханические свойства, стенки кровеносных сосудов, атеросклеротические бляшки, лабораторная диагностика, вискозиметрия
10. Основание проведения НИОКТР (грант, г/з, соглашение)
Грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук
11. Дата документа, номер документа
Протокол № 2 от 23.12.2021 г. (Решение конкурсной комиссии Минобрнауки России о подведении итогов конкурсов 2022 года на право получения грантов Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук и докторов наук и ведущих научных школ Российской Федерации)
12. Дата начала и дата окончания проекта
04.05.2022 г. (с момента заключения соглашения) - по 31.12.2023 г.
13. Источник финансирования
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
14. Планируемый объем финансирования ( в тыс. руб.)
1200 тыс. руб.
15. Количество этапов
Два этапа (2022 и 2023 годы).
16. Сроки выполнения этапов (дата начала и окончания каждого этапа)
1-й этап: 2022 год (с момента заключения соглашения - декабрь 2022 г.)
2-й этап: 2023 год (январь 2023 г. - декабрь 2023 г.)
17. Планируемый объем финансирования по каждому этапу ( в тыс. руб.)
2022 г. – 600 тыс. руб.
2023 г. – 600 тыс. руб.
18. Сведения о заказчике (РФФИ, Минобр и т.д.)
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
19. Сведения о руководителе проекта (Ф.И.О, должность, ученая степень, ученое звание, гражданство, дата рождения.
Потлов Антон Юрьевич (доцент кафедры «Биомедицинская техника», к.т.н., доцент). Гражданин Российской Федерации. Дата рождения: 09.09.1989 г.