|
|
Výpočtové modelování srdeční kontrakce
Vaverka, Jiří ; Polzer, Stanislav (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá simulováním kontrakce levé srdeční komory pomocí metody konečných prvků. Cílem práce je posoudit vliv snížené rychlosti šíření vzruchu v myokardu a snížené kontraktility svalových buněk na dobu trvání izovolumické kontrakce (IVK). Za tímto účelem byl vytvořen 3D model s idealizovanou eliptickou geometrií, pomocí kterého je možné simulovat IVK za fyziologických i patologických podmínek. V modelu jsou zohledněny rozdíly v počátku kontrakce jednotlivých částí myokardu stejně jako rozdíly v orientaci vláken v jednotlivých vrstvách. Při snížení rychlosti šíření vzruchu na polovinu došlo k prodloužení IVK o 27 %; snížení rychlosti kontrakce buněk na polovinu mělo za následek prodloužení o 73 %. Výsledky tedy ukazují, že poruchy kontraktility mají na dobu trvání IVK výraznější vliv, než zpomalené šíření vzruchu. Prezentované výsledky poskytují představu o maximální reálné míře prodloužení IVK v důsledku poruch kontraktility a vodivosti myokardu a mohou být tedy užitečné při identifikaci příčin snížené výkonnosti myokardu při srdečních onemocněních.
|
|
|
Segmentace kardiologických MR obrazů
Dohnalová, Petra ; Mézl, Martin (oponent) ; Jiřík, Radovan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vlivem fibrózy myokardu na srdeční činnost, změny v end-diastolickém a end-systolickém objemu, zároveň i změnami v ejekční frakci. Teoretická část je zaměřena na prostudování metod používaných při segmentaci levé komory srdeční. Cílem je poté implementovat algoritmus vhodný na segmentaci levé komory na dodaném datasetu. Na základě segmentace se sleduje vliv myokardiální fibrózy na skupině potkanů s indukovanou fibrózou, zároveň jsou data porovnávána s kontrolní skupinou zdravých potkanů.
|
|
|
Expertní systém pro detekci místa vzniku komorových extrasystol
Svánovská, Zuzana ; Mézl, Martin (oponent) ; Sekora, Jiří (vedoucí práce)
Komorové extrasystoly jsou ektopické stahy signálu EKG. Použité algoritmy jsou vytvořeny v programu Matlab. Práce zahrnuje nejprve určení, zda hledaná komorová extrasystola pochází z pravé nebo levé komory. Další algoritmus hodnotí výskyt ve výtokovém traktu dané komory. Při nerozhodnosti je použit algoritmus hledající výskyt komorové extrasystoly na jiném místě v levé komoře. Na závěr je určena přesnější oblast výskytu pro snazší nalezení místa vzniku.
|
|
|
Analýza napětí ve stěně levé srdeční komory během izovolumické kontrakce
Janoušek, Petr ; Burša, Jiří (oponent) ; Vaverka, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této práce je analýza napětí v levé srdeční komoře, během fáze izovolumické kontrakce, ve které je krev stlačována beze změny objemu v komoře. V této práci je levá komora modelována s použitím zjednodušené axisymetrické koule tak, aby bylo možné provést analytické řešení ze vztahů uvedených v odborné literatuře odpovídající teorii lineární elasticity a toto řešení porovnat s modelem vypočteným metodou konečných prvků. Samotný model je tlustostěnná koule, na kterou působí vnitřní přetlak vzniklý jako reakce od stlačované krve. Pro dosažení konstantního vnitřního objemu je v této práci uvažováno ještě aktivní přetvoření, které působí proti vnitřnímu tlaku.
|
|
|
Computational study of the impact of disorders in excitation propagation on left ventricular contraction
Vaverka, Jiří ; Rohan,, Eduard (oponent) ; Horný, Lukáš (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
This doctoral thesis deals with computational modeling of contraction of human left ventricle using finite element method. The primary goal is to determine the impact of the left bundle branch block on ventricular ejection fraction. Additionally, changes in ventricular motions, strains and stress distribution, resulting from the block, are also investigated. Electrical activation of left ventricle under healthy conditions and during the branch block is modeled by the monodomain equation coupled with an artificial ionic model designed to reduce the computational demands of the monodomain equation. Conduction velocity in myocardium is considered orthotropic. Calculated activation maps show that the left bundle branch block prolongs electrical activation by 50 % which agrees with clinically observed prolongation of the QRS complex on ECG. The activation maps are subsequently used in the simulations of ventricular mechanics to distribute the beginning of contraction throughout the finite-element mesh. Passive mechanical behavior of myocardium is described by an orthotropic hyperelastic model. Active stresses, induced by muscle contraction, are incorporated by means of the time-dependent active strain tensor. Contraction starts from a prestressed reference configuration representing the end-diastolic state of the ventricle. Pressure development during ejection phase is controlled by two-parametric Windkessel model. Results indicate that the left bundle branch block does not substantially reduce the pumping efficiency of the ventricle; ejection fraction in the diseased state decreased by only 2.3 % relative to the healthy conditions which agrees with some of the previously published clinical studies. Changes in displacements and strains, predicted by the model, correspond with clinical and experimental observations. Stress analyses revealed unexpectedly high stresses in the interventricular septum; further analyses with modified boundary conditions have been suggested in order to better assess these result.
|
|
|
Inverzní výpočet napětí pro deformovanou konfiguraci levé srdeční komory
Zajac, Radim ; Hájek, Petr (oponent) ; Vaverka, Jiří (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá vytvořením MKP modelu levé srdeční komory z volně dostupného stl modelu získaného ze snímků magnetické rezonance a úpravou tohoto modelu, aby byl použitelný pro výpočet v programu Ansys MAPDL. Modelu byly v rámci práce definovány izotropní hyperelastické mechanické vlastnosti získané ze skutečných vlastností myokardu získaných z tahových zkoušek popsaných v přiložené literatuře. V rámci práce byl získán MKP model odpovídající beznapěťovému stavu levé srdeční komory a po zatížení této nulové geometrie došlo k rekonstrukci pole napětí zatížené geometrie. Zrekonstruované pole napětí nelze považovat za skutečné vzhledem k zidealizování materiálu a zanedbání působení tlaků na epikard levé srdeční komory.
|
|
|
Analýza napětí ve stěně levé srdeční komory během izovolumické kontrakce
Janoušek, Petr ; Burša, Jiří (oponent) ; Vaverka, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této práce je analýza napětí v levé srdeční komoře, během fáze izovolumické kontrakce, ve které je krev stlačována beze změny objemu v komoře. V této práci je levá komora modelována s použitím zjednodušené axisymetrické koule tak, aby bylo možné provést analytické řešení ze vztahů uvedených v odborné literatuře odpovídající teorii lineární elasticity a toto řešení porovnat s modelem vypočteným metodou konečných prvků. Samotný model je tlustostěnná koule, na kterou působí vnitřní přetlak vzniklý jako reakce od stlačované krve. Pro dosažení konstantního vnitřního objemu je v této práci uvažováno ještě aktivní přetvoření, které působí proti vnitřnímu tlaku.
|
|
|
Segmentace kardiologických MR obrazů
Dohnalová, Petra ; Mézl, Martin (oponent) ; Jiřík, Radovan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vlivem fibrózy myokardu na srdeční činnost, změny v end-diastolickém a end-systolickém objemu, zároveň i změnami v ejekční frakci. Teoretická část je zaměřena na prostudování metod používaných při segmentaci levé komory srdeční. Cílem je poté implementovat algoritmus vhodný na segmentaci levé komory na dodaném datasetu. Na základě segmentace se sleduje vliv myokardiální fibrózy na skupině potkanů s indukovanou fibrózou, zároveň jsou data porovnávána s kontrolní skupinou zdravých potkanů.
|
|
|
Úloha fosfolipáz A2 v kardioprotekci indukované kontinuální normobarickou hypoxií v myokardu potkana
Kyclerová, Eva ; Nováková, Olga (vedoucí práce) ; Novotný, Jiří (oponent)
V poslední době jsou studovány různé způsoby aktivace endogenních signálních drah vedoucích ke zvýšení odolnosti myokardu před ischemicko/reperfúzním (I/R) poškozením. Jedním z nich je i adaptace na chronickou hypoxii, u které bylo prokázáno, že snižuje výskyt a závažnost komorových arytmií, zlepšuje obnovu postischemických kontraktilních funkcí srdce a především snižuje rozsah infarktu myokardu. Vzhledem k tomu, že je funkce srdce závislá na udržení membránové integrity kardiomyocytů, jsou velice významné fosfolipázy A2 (PLA2), které se podílejí na opravě buněčných membrán. Rovněž jsou důležitou složkou protektivních signálních drah, protože štěpí membránové fosfolipidy za produkce lipidových signálních molekul. Objasnění role PLA2 a přesného mechanizmu jejich působení v signálních drahách vedoucích ke kardioprotekci by mohlo být podstatné pro prevenci a léčbu kardiovaskulárních onemocnění. Proto byl v této diplomové práci studován vliv kontinuální normobarické hypoxie (CNH) na relativní zastoupení srdečních PLA2 (sekretorické - sPLA2IIA, na kalciu nezávislé - iPLA2, cytozolické - cPLA2α a její fosforylované formy - p-cPLA2α), a také proteinů účastnících se aktivace a fosforylace právě cPLA2α (proteinkinázy Cα - PKCα, extracelulárních signálem regulovaných kináz 1 a 2 - ERK 1/2, proteinu o...
|
|
|
Echokardiografické hodnocení systolické funkce levé srdeční komory u potkanů adaptovaných na hypoxii a zvýšenou fyzickou zátěž
Hrdlička, Jaroslav ; Papoušek, František (vedoucí práce) ; Vybíral, Stanislav (oponent)
- 3 - Abstrakt Adaptace na hypoxii nebo zvýšenou fyzickou zátěž má kardioprotektivní účinky proti ischemickému poškození, může však být spojena i s negativním dopadem na funkci srdce. Případné negativní změny přitom závisí na stupni hypoxie či intenzitě fyzické zátěže a u konkrétních používaných protokolů je nezbytné je ověřit. Ideálním metodickým přístupem je přitom echokardiografie, která umožňuje neinvazivní, opakovaná a dlouhodobá měření u stejných jedinců a sledování vývoje změn v průběhu adaptace. Cílem této práce bylo pomocí echokardiografických vyšetření zjistit vliv vybraného protokolu adaptace na intermitentní hypobarickou hypoxii (odpovídající nadmořské výšce od 4 000 m do 8 000 m v celkové délce 15 týdnů) a protokolu adaptace na zvýšenou fyzickou zátěž (běh rychlostí 30 m.min-1 , 60 min denně po dobu 4 týdnů) na změny geometrie a systolické funkce levé srdeční komory potkanů. Hodnoceny byly základní echokardiografické parametry geometrie komory a parametry srdeční funkce (frakční zkrácení, ejekční frakce, tepový objem, srdeční výdej a další ukazatele). Při adaptaci potkanů na intermitentní hypobarickou hypoxii nedošlo ve srovnání s kontrolní skupinou ke zhoršení echokardiografických ukazatelů systolické funkce ani k rozvoji hypertrofie levé komory; známky hypertrofie byly zaznamenány pouze při...
|
host ::
RSS.