Kierownik tematu

Prof. dr hab. inż. Marek Darowski

Cel realizacji tematu

Celem realizacji zadania jest: 1) uzyskanie nowej wiedzy na temat struktury i procesów fizjologicznych w organizmie ludzkim w oparciu o metody modelowania matematycznego, biostatystyki i bioinformatyki, analizy sygnałów, itp., 2) tworzenie algorytmów realizujących planowane badania, oraz 3) rozwój nowych metod teoretycznych i komputerowych do zastosowań fizjologicznych i klinicznych. W szczególności przygotowane będą nowe analizy danych o pacjentach ze schyłkową niewydolnością nerek i dystrofiami mięśniowymi.

Planowane efekty naukowe i praktyczne

Opracowane zostaną metody symulacji procesów transportowych w dializie otrzewnowej przy wykorzystaniu modelu przestrzennie rozłożonego oraz procedury estymacji parametrów modelu w oparciu o dane z pomiarów klinicznych. Pozwoli to na lepszą ocenę stanu tkanki około-otrzewnowej i wartości jej parametrów transportowych u pacjentów dializowanych otrzewnowo z normalnym przebiegiem dializy i pacjentów, u których występują problemy z odwodnieniem (ang. ultrafiltration failure). Przeprowadzone badania przyczynią się do lepszego rozróżnienia przyczyn zaburzeń w ultrafiltracji.

Metabolizm mineralny u pacjentów na hemodializie i dializie otrzewnowej będzie analizowany metodami modelowania matematycznego oraz metodami statystycznymi i bioinformatycznymi w oparciu o oryginalne dane kliniczne. Sformułowana zostanie ocena (na poziomie populacyjnym) związku parametrów opisujących kinetykę fosforu nieorganicznego i wapnia z innymi parametrami klinicznymi i genetycznymi dla pacjentów ze schyłkową niewydolnością nerek. Pozwoli to na lepszą ocenę związku zaburzeń w metabolizmie mineralnym, jak np. zmiany w gęstości tkanki kostnej, z kinetyką fosforu i wapnia oraz innymi danymi klinicznymi i genetycznymi.

Zostaną skonstruowane i przebadane metody rangowe projektowania modeli prognostycznych na bazie zbiorów danych biomedycznych z pilotowymi zastosowaniami do analizy danych o pacjentach ze schyłkową niewydolnością nerek w celu poprawy wyszukiwania związków pomiędzy danymi pacjenta a występującymi u niego schorzeniami i zaburzeniami terapii. Rozwijane będą również metody półautomatycznej segmentacji zaszumionych obrazów z jądrowego rezonansu magnetycznego (MRI), przede wszystkim w zastosowaniu do badania dystrofii mięśni, które przyczynią się do poprawy wyników analizy obrazów.