استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و هوش مصنوعی برای بهبود سیستم های دارورسانی ریوی به کمک کامپیوتر برای آسم و COPD: مروری بر مدل سازی عددی، بهینه سازی، تشخیص و کشف دارو
Using CFD , AI to improve computer aiding pulmonary drug delivery systems for asthma and COPD: A review of numerical modeling, optimization, diagnose and drug discovery
مجریان: حامد همیشه کار
خلاصه روش اجرا: هدف اصلی تحقیق (مقاله مروری) به طور کلی پس از مروری کوتاه بر آسم و COPD، استفاده از کامپیوتر جهت بهبود دارو رسانی ریوی یا تشخیص بیماری های ریوی به ترتیب با کمک دینامیک سیالات محاسباتی (مروری بر شبیه سازی ریه، بررسی هندسه ریه با استفاده از آخرین تکنیک های سی تی اسکن و MRI، مدلسازی عددی در انتقال داروی ریوی از مسیر دهان به ریه، بررسی معادلات حاکم، نیروها و شرایط مرزی و نحوه رسوب دارو بر روی بخش های مختلف ریه و بررسی کارایی CFD با مقایسه آن با داده های تجربی برون تنی و درون تنی) و هوش مصنوعی (تشخیص با کمک الگوریتم های هوش مصنوعی با ورودی های تصویری مانند تصاویر سی تی اسکن و ... و یا با کمک بیو مارکرها ) میباشد. همچنین به صورت جزئی به کارهایی که میشود با کامپیوتر با هدف کشف دارو جدید انجام داد اشاره خواهد شد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 73544 |
| عنوان فارسی طرح | استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و هوش مصنوعی برای بهبود سیستم های دارورسانی ریوی به کمک کامپیوتر برای آسم و COPD: مروری بر مدل سازی عددی، بهینه سازی، تشخیص و کشف دارو |
| عنوان لاتین طرح | Using CFD , AI to improve computer aiding pulmonary drug delivery systems for asthma and COPD: A review of numerical modeling, optimization, diagnose and drug discovery |
| نوع طرح | گرنت پژوهشی |
| اولویت طرح | توسعه فناوریهای نوین برای دارورسانی |
| نوع مطالعه | مطالعات مروری |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | اجرای این طرح به منظور افزایش بیماری های ریوی در سال های اخیر مانند ویروس کرونا، آسم و ... اهمیت ویژه ای دارد. در این مطالعه به کمک روش های محاسبات عددی و همچنین بهره گیری از هوش مصنوعی، میتوانیم گام بزرگی در راستای کاهش مرگ و میر حاصل از این بیماری ها، برداریم |
| اهداف اختصاصی | بهبود سیستم های دارورسانی ریوی با کمک دینامیک سیالات محاسباتی و بهینه سازی آن و همچنین هوش مصنوعی به منظور تشخیص بیماری های ریوی |
| چکیده انگلیسی طرح | The main goal of the research (review article) in general, after a brief overview of asthma and COPD, is to use computers to improve pulmonary drug delivery or to diagnose pulmonary diseases, respectively, with the help of computational fluid dynamics (review of lung simulation, examining the geometry of the lung using the latest CT scan and MRI techniques, numerical modeling in the transfer of pulmonary drugs from the mouth to the lung, checking the governing equations, forces and boundary conditions and how the drug is deposited on different parts of the lung and checking the effectiveness of CFD with It is compared with experimental data in vitro and in vivo) and artificial intelligence (diagnosis with the help of artificial intelligence algorithms with image inputs such as CT scan images and... or with the help of biomarkers). It will also be mentioned in detail about the things that can be done with the computer for the purpose of discovering a new drug. |
| کلمات کلیدی | CFD: دینامیک سیالات محاسباتی AI: هوش مصنوعی COPD: بیماری مزمن انسدادی ریوی |
| ذینفعان نتایج طرح | بیماران تنفسی، درمانگاه ها و بیمارستان ها، محققان |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| حامد همیشه کار | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| سالار سلمانی پور اول | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر بررسی عددی با استفاده از مدل سازی درون رایانه ای موجب بهبودرسانش دارو به ریه از طریق استنشاق کننده های پودر خشک گردیدمتن خبر لازم به ذکر است این طرح مروری و مقاله نیز مروری می باشد
این طرح مروری بر کاربرد دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) در رسانش دارو به ریه دارد، بهویژه برای درمان آسم و بیماری انسدادی مزمن ریه با استفاده از آئروسلهای دارویی از طریق استنشاقکنندههای پودری خشک(DPI). اثربخشی رسانش دارو به صورت آئروسل به ارزیابی و پیشبینی دقیق رسوب ذرات در سیستم تنفسی وابسته است.
با توجه به محدودیتهای روشهای برونتنی (in vitro) و درونتنی (in vivo)، مدلسازی CFD طی ۲۰ سال گذشته بهسرعت پیشرفت کرده است، بهویژه وقتی با مدل فاز گسسته (DPM) و روش المان گسسته (DEM) ترکیب شود. شبیهسازیهای CFD میتوانند طیف گستردهای از پارامترهای واقعی یا ایدهآل را با استفاده از حل عددی معادلات انتقال ذرات و جریان هوا بهدرستی لحاظ کنند.
در این پژوهش با مدلسازی عددی رسانش دارو از مسیر دهان تا ریه را مرور کند که شامل: معادلات حاکم، نیروها، شرایط مرزی، تأثیر هندسه ریه بر مدلسازی، اثر ویژگیهای پودر بر آئروسلسازی و رسوب ریوی، اعتبارسنجی نتایج محاسباتی با دادههای آزمایشگاهی و حیوانی، و بحث در مورد چالشهای کنونی و چشمانداز آینده است. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
