Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Jak matematické modelování pomáhá medicíně

23. 3. 2026 Aktuality
Odborníci z Katedry aplikované matematiky Fakulty elektrotechniky a informatiky VŠB-TUO vyvíjejí matematické modely, které umožňují přesněji rekonstruovat břišní aortu z CT snímků. Trojrozměrné modely následně slouží k biomechanickým simulacím, které pomáhají lékařům lépe odhadnout riziko prasknutí výdutě břišní aorty.
Jak matematické modelování pomáhá medicíně

Pro posouzení tohoto rizika je důležité vytvořit co nejpřesnější trojrozměrný model této cévy. Odborníci na biomechaniku díky němu mohou pomocí vyhodnotit mechanické napětí ve stěně aorty a tím i pravděpodobnost jejího prasknutí. Nejčastěji se jako podklady pro počítačové 3D rekonstrukce používají výstupy zobrazovacích technik jako je počítačová tomografie (CT) nebo magnetická rezonance (MRI). Snímky však zpravidla obsahují výrazný šum a hranice mezi tkáněmi nemusí být zcela zřetelné. Výsledné 3D modely proto bývají nepřesné a vyžadují časově náročné ruční korekce.

 Výzkumníci proto využívají pravděpodobnostní matematické modely, které dokážou lépe pracovat s nejistotou v datech a zároveň zohlednit znalosti o anatomii cév. „Matematické modelování umožňuje nepřesnou informaci z CT snímků kombinovat s expertní znalostí o anatomii sledovaných struktur, například o přirozené hladkosti cévních stěn.  Hledané parametry modelu jsou následně určeny z dat konkrétního pacienta, čímž vzniká přesný a realistický trojrozměrný model dané anatomické oblasti,“ vysvětluje Matěj Mazůrek z Katedry aplikované matematiky Fakulty elektrotechniky a informatiky VŠB–TUO.

Výsledný trojrozměrný model cévy plánují využívat odborníci z týmu doc. Stanislava Polzera z Katedry aplikované mechaniky Fakulty strojní jako podklad pro biomechanické výpočty a simulace a následné hodnocení rizika prasknutí výdutě břišní aorty.

Výzkum zároveň ukazuje praktické využití znalostí ze studijního programu Výpočetní a aplikovaná matematika.