A véráramlástannal kapcsolatos kutatás a Tanszéken nagy hagyománynak örvendő ivóvíz-hálózattal kapcsolatos kutatásokra vezethető vissza. A számos mérés és modellezés során szerzett tapasztalat került felhasználásra a kétezres évek elején, amikor ivóvíz-hálózat helyett emberi érhálózatban a vér áramlásának modellezése volt a cél.
Az azóta eltelt időben már külön kutatócsoport fejlődött a Tanszéken. A HemoLAB csoport célja a véráramláshoz köthető betegségekkel kapcsolatos modellek, szimulációk, mérések készítése. Ezek nagy mértékben, több szinten segítik a különböző érrendszeri problémák megismerését. Akár alapszinten, az áramlás és az emberi fiziológia kapcsolatát tanulmányozva, vagy a klinikumban hasznosítható, orvosokkal együttműködve tanulmányozzuk a vér áramlását.
Kutatási területeink
Agyi aneurizma-kezelés fejlesztése
Agyvérzés megelőzése számítógépes módszerekkel
Kóros agyi értágulatok kezelésére úgynevezett áramlásmódosító sztenteket ültetnek be a neurointervenicós szakemberek. Ezen kezelések és az emberi szervezet változékonysága jelentős különbséget jelenthet. Ezért a HemoLAB kutatócsoport egyik fő kutatási területe az ilyen kezelések virtuális modellezése. A sztentek beültetésének virtuális (in-silico) modelljét valós eszközökön végzett hidraulikai ellenállás-mérésekkel egészítjük ki. A cél, az ezt követő numerikus áramlásszimulációból a kezelés hatásosságát számszerűsíteni, ezzel támogatva az orvosok döntéseit vagy az új eszközök engedélyeztetését.
Emberi érhálózat alacsony dimenziós modellezése
Globális kép az érrendszerről
A kardiovaszkuláris rendszer összetett hálózat, ezért részletes, háromdimenziós vizsgálata szinte lehetetlen. Ennek elkerüléseképp születtek meg az alacsony dimenziós (0D-1D) rendszerek, melynek segítségével vizsgálható az artériás és vénás hálózat. A modell képes figyelembe venni a miogenikus és metabolikus vérnyomás-szabályzás hatásait, illetve az oxigén-transzport folyamatokat. Ez a modell alkalmazható populáció-szintű hatások vizsgálatára, de alapja lehet akár egy betegspecifikus, háromdimenziós áramlásszimulációnak is.
Nyaki verőér-szűkület modellezése
Áramlástani szimulációkkal a sztrók ellen
Az egyik leggyakoribb kardiovaszkuláris betegség a nyaki verőér elágazásánál található szűkület, melynek kialakulása nagy mértékben függ a lokális véráramlás jellemzőitől. A HemoLAB csoport egyik kutatási területének célja, hogy pontos véráramlástani szimulációk eredményei alapján lehessen jellemezni a szűkületet okozó lerakódás veszélyességét. Érsebészekkel együttműködve kerülnek meghatározásra azok a szimulációs jellemzők, melyek segítenek a lerakódás helyének és jellegének megállapítására.
Véráramlástani alapkutatások
Érrendszeri betegségek alapjai
A véráramlástani szimulációk fő célja a klinikum támogatása mérnöki szemmel. De számos olyan emberi fiziológiás jellemző van, aminek a megértése az elsődleges lépés. Így több olyan kutatási irány is jelen van a HemoLAB témakörében, amelyek az áramlástan és a betegségek kapcsolatát hivatott megérteni alapszinten. Egyik ilyen kutatás az ér geometriája, az aneurizma lokációja és a másodlagos áramlások közötti összefüggések kutatása, vagy az ér geometriája és az áramlás, illetve a vérben utazó apró részecskék pályáján megjelenő kaotikus jellegének vizsgálata.
