Metodika stanovení parametrů hierarchického modelu jaterní perfúze s využitím obrazové analýzy medicinských dat

Roman HOUDEK

Bachelor's thesis

The methodology of assessment parameters of hierarchical model of liver perfusion with utilisation of visual analysis of medical data.

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá modelováním krevní perfúze v játrech, která jsou uvažována jako tekutinou nasycené porézní médium. Cílem práce bylo seznámit se s metodikou stanovení parametrů více-kompartmentového modelu jaterní perfúze s využitím obrazové analýzy dat. Více-kompartmentový model je odvozen z rovnice kontinuity a Darcyho zákona. Parametry tohoto modelu jsou prostorovými funkcemi, jejichž hodnoty jsou stanoveny lokálně metodou průměrování. Byly implementovány výpočtové vzorce těchto parametrů, které vycházejí z uznávaných vědeckých publikací. Parametr permeability kompartmentů byl stanoven z geometrie stromové struktury portální žíly a mezikompártmentový perfúzní parametr byl určen s využitím popisu proudění 1D modelu na portálním stromu. Práce je zaměřena na popis proudění cévním stromem portální žíly v játrech. Pro výpočet proudění pomocí více-kompartmentového modelu je použit software SfePy. Součástí práce je i porovnání simulace proudění pomocí více-kompartmentového modelu s referenčním výpočtem proudění získaným 1D modelem.

Abstract:

The bachelor thesis deals with the modeling of blood perfusion in liver, which is considered as a fluid saturated porous media. The aim of this work was to introduce the methodology of assessment parameters of multi-compartment model of liver perfusion with utilisation of visual analysis of data. The multi-compartment model is derived from continuity equation and Darcy flow. The parameters of this model are spatial functions, whose values are determined local by method of averaging. There were implemented computational formulas of these parameters, which come out from reputable scientific publications. The parameter of permeability of the compartments was determined from the geometry of a tree structure of portal vein and inter-compartment perfusion parameter was determined with utilization of description of flux of 1D model on portal tree. The thesis is focused on description of flux in vascular tree of portal vein in liver. The calculation of flux via multi-compartment model is employed the software Sfepy. The part of thesis is also comparison simulation of flux of multi-compartment model to reference calculation of flux, which is obtained by 1D model.

Keywords

Perfúze jater, kompartment, více-kompartmentový model, porézní prostředí, perfúzní strom, Darcyho zákon

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 5. 2015

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 22. 6. 2015
• Supervisor: Prof. Dr. Ing. Eduard Rohan, DSc.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Bachelor programme / field:
Computer Modelling in Technology / Computer Modelling