Analýza usazování inhalovaných částic v modelu lidských plic
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Správne pochopenie depozície aerosólu a jeho správania v dýchacích cestách človeka je nevyhnutné pre zabezpečenie efektívneho podávania medikamentov a ochranu zdravia. Táto bakalárska práca analyzuje usadzovanie 1 µm častíc, v realistickom a idealizovanom modely pľúc na základe dát získaných pozitrónovou emisnou tomografiou (PET) a počítačovou tomografiou (CT). Dáta z PET a CT skenerov boli nahrané do softvéru Carimas 2.0, ktorý bol použitý na získanie hodnôt objemovej rádioaktivity. Získané hodnoty boli skorigované a následne boli vypočítané depozičné charakteristiky. Výsledky boli okomentované a porovnané s predchádzajúcimi štúdiami. Vhodnosť spôsobu analýzy a výpočtov bola kontrolovaná opakovanou analýzou dát a taktiež zopakovaním celého postupu analýzy nezávislou zaškolenou osobou, čím bola potvrdená stabilita a vhodnosť tejto metódy. Popísaný postup môže slúžiť ako podpora pri spracovávaní PET a CT skenov v programe Carimas. Podrobné informácie o depozícii a niekoľko depozičných charakteristík môžu slúžiť pre porovnania s budúcimi štúdiami, experimentmi alebo môžu byť použité pri validácii dát pre počítačom modelovanú depozíciu. Na základe výsledkov môžeme tvrdiť, že hlavným depozičným mechanizmom pre realistický model pľúc je zotrvačný mechanizmus a zmena prietoku aerosólu idealizovaným modelom má len veľmi malý vplyv na depozíciu.
Correct understanding of aerosol deposition and behavior in human respiratory tract is crucial for the efficient delivery of medication and health protection. This bachelor thesis analyses deposition of 1µm particles in realistic and idealized lung geometry, from data previously acquired by positron emission tomography (PET) and computed tomography (CT). PET and CT scans were imported into Carimas 2.0 software which was used to obtain value of volumetric radioactivity. Corrections were applied to the acquired values and consequently, deposition characteristics were calculated and reviewed. Data was also compared to previous studies. Methodology of analyses and calculations was validated by duplicity of scans and their analyses, and repetition of analyses by another trained person which confirmed its good stability and credibility of use. Described procedure can serve as an example of possible way to process PET and CT data in Carimas software. Obtained detailed information about deposition and numerous deposition characteristics can be used for comparison in future studies, experiments, or used as data for validation of computer modeled deposition. Based on deposition results, inertial impaction was confirmed to be the dominant deposition mechanism in realistic model of lungs and very little impact of flow rate on deposition was found for idealized model of lungs.
Correct understanding of aerosol deposition and behavior in human respiratory tract is crucial for the efficient delivery of medication and health protection. This bachelor thesis analyses deposition of 1µm particles in realistic and idealized lung geometry, from data previously acquired by positron emission tomography (PET) and computed tomography (CT). PET and CT scans were imported into Carimas 2.0 software which was used to obtain value of volumetric radioactivity. Corrections were applied to the acquired values and consequently, deposition characteristics were calculated and reviewed. Data was also compared to previous studies. Methodology of analyses and calculations was validated by duplicity of scans and their analyses, and repetition of analyses by another trained person which confirmed its good stability and credibility of use. Described procedure can serve as an example of possible way to process PET and CT data in Carimas software. Obtained detailed information about deposition and numerous deposition characteristics can be used for comparison in future studies, experiments, or used as data for validation of computer modeled deposition. Based on deposition results, inertial impaction was confirmed to be the dominant deposition mechanism in realistic model of lungs and very little impact of flow rate on deposition was found for idealized model of lungs.
Description
Citation
MIČEK, A. Analýza usazování inhalovaných částic v modelu lidských plic [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2017.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Základy strojního inženýrství
Comittee
prof. Ing. Josef Štětina, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jaroslav Katolický, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Michal Jaroš, Dr. (člen)
Ing. Vladimír Krejčí, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Charvát, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2017-06-13
Defence
Student zodpověděl všechny 3 otázky oponenta.
Profesor Štětina upozornil, že v práci chybí seznam použitých symbolů a zkratek.
Docent Charvát se dotázal na režim průtoku při experimentálním měření. Dále se docent Charvát zeptal na aplikaci kontrastní látky při magnetické rezonanci.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení