MLgSA - Fachbereich Natur- und Umweltwissenschaften an der RPTU

BMBF Verbundprojekt MLgSA

Schematische Darstellung des Übergangs von Röntgenbildern zu Vermessung von Blutgefässen zu Modellierung zur Numerischen Simulation zur medizinischen Entscheidung

Daten- und Simulationsgestützte Exploration, Analyse und Behandlung von Gefäßverengungen zur Prävention von ischämischen Schlaganfällen.

Zeitraum: 15.09.2020 - 14.09.2023

Status: laufend

Ziel des Verbundprojekts MLgSA ist die Entwicklung von informatischen und mathematischen Analysewerkzeugen für die Verbesserung klinischer Behandlungspfade bei der Exploration, Analyse und Behandlung von Gefäßverengungen, um das daraus resultierende Risiko des ischämischen Schlaganfalls zu reduzieren. Dazu entwickeln wir neue Methoden der Blutflusssimulation und des Maschinellen Lernens sowie neue Optimierungsverfahren für Fluid-Struktur Interaktion (FSI). Basierend auf akquirierten Bilddaten werden wir ein 3D-Modell der Halsschlagader generieren. Darauf aufbauend ist es das Ziel, das Modell für die Blutflusssimulation aufzubereiten und ein Programm zu entwickeln, welches einerseits erlaubt das 3DModell mit den simulierten Blutflussdaten zu explorieren, als auch mit Methoden des Maschinellen Lernens eine Empfehlung für einen operativen Eingriff zu erhalten. Letzteres werden wir mit unseren klinischen Partnern umsetzen, die uns eine Vielzahl klinischer Datensätze zur Verfügung stellen, die - ergänzt um die simulationsbasierten Daten - die Grundlage für eine Einteilung in Schlaganfall- und Nicht-Schlaganfallpatienten bilden. Dies ist die Basis für die Berechnung eines Klassifikators.

Teilprojekt 4 Hämodynamische Modellierung

Projektleitung Prof. Dr. Anna Hundertmark

Das Teilprojekt der Universität Koblenz-Landau am Campus Landau entwickelt numerische 3D Modelle und Simulationstools für hämodynamische Strömungen in der Karotis unter Einbeziehung von Fluid-Struktur Interaktion für nicht-Newtonsche Fluide. Die Simulationsergebnisse komplementieren die Patientendaten und werden für das Training der ML-Algorithmen exportiert. Außerdem werden die numerischen Simulationen in Kooperation mit dem Teilprojekt am Campus Koblenz für die Optimierungsmethoden für Fluid- Struktur Interaktion Probleme verwendet.

MLgSA, Teilprojekt 4 in Sciport