Projektová činnosť

Pavol Szomolányi

Výber projektov:

Národné projekty

DUOFLUOR – Duálne ladená ¹H/¹⁹F RF cievka pre predklinické MRI
Dual‑tuned ¹H/¹⁹F RF coil for preclinical MRI
Program: APVV
Doba trvania: 1.9.2026 – 31.8.2030
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Gogola Daniel, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na návrh, optimalizáciu a experimentálne overenie duálne ladenej ¹H/¹⁹F rádiofrekvenčnej (RF) cievky určenej pre predklinické MRI. Kombinované ¹H/¹⁹F zobrazovanie predstavuje perspektívnu technológiu umožňujúcu simultánne anatomické (¹H) a kvantitatívne funkčné merania (¹⁹F), najmä v štúdiách zameraných na biodistribúciu fluorovaných látok, sledovanie buniek, zápalové procesy a funkčné zobrazovanie pľúc. Absencia endogénneho ¹⁹F signálu v biologických tkanivách umožňuje absolútnu kvantifikáciu bez potreby rekonštrukcie pozadia, čo zvyšuje presnosť a interpretovateľnosť meraní. Napriek tomuto potenciálu existuje len obmedzený počet riešení optimalizovaných pre zobrazovanie malých zvierat a dostupné systémy často nedosahujú požadovanú citlivosť a homogenitu B₁ poľa pre fluorínovú MRI.Projekt zahŕňa vytvorenie detailných FEM/FDTD modelov rôznych geometrií cievok, ich optimalizáciu pre obe rezonančné frekvencie a následnú realizáciu fyzického prototypu. Experimentálna fáza bude pozostávať z meraní S‑parametrov a Q‑faktora, mapovania B₁ poľa a testovania stability ladenia. Funkčné vlastnosti cievky budú hodnotené pomocou fantómov s definovaným obsahom fluóru a v záverečnej fáze aj prostredníctvom predklinických meraní na malých zvieratách. Súčasťou projektu je aj vývoj softvérového nástroja, ktorý umožní výpočet a optimalizáciu parametrov RF cievok pre rôzne rozmery a frekvencie. Výsledkom projektu bude experimentálne overená duálne ladená ¹H/¹⁹F RF cievka a kompletná metodika jej návrhu, využiteľná v predklinickom výskume, farmakologických štúdiách a pri vývoji fluorínových markerov. Projekt prispeje k rozvoju predklinických MRI technológií na Slovensku a vytvorí základ pre ďalšie interdisciplinárne aplikácie v oblasti biomedicínskeho zobrazovania.
AgeFlex – Vývoj a štandardizácia MR metód založených na magnetickej rezonancii na detekciu a hodnotenie metabolických a štrukturálnych adaptácií starnúcich svalov na cvičenie.
Development and standardization of MR-based methods for detecting and evaluating metabolic and structural adaptations of aging muscles to exercise.
Program: APVV
Doba trvania: 1.9.2025 – 31.8.2029
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Klepochová Radka, PhD.
Anotácia: Starnutie sa spája s úbytkom svalovej hmoty, a funkčnej kapacity kostrových svalov, avšak pravidelné cvičenie dokáže tieto procesy spomaliť. Predkladaný projekt sa zameriava na výskum metabolických, funkčných a štrukturálnych parametrov v svalstve dolných končatín seniorov, ktoré dokážeme neinvazívne a opakovane merať pomocou inovatívnych metód magnetickej rezonancie (MR), čo umožňuje porovnať trajektórie starnutia kostrového svalstva u sedavých a u pravidelne fyzicky aktívnych seniorov. Jeden z kľúčových parametrov ktoré definujú schopnosť svalu efektívne mobilizovať a využívať energiu na svalovú prácu nazývame metabolická flexibilita. Cieľom projektu je vyvinúť inovatívne MR metódy na štúdium metabolickej flexibility, a štrukturálnych zmien kostrového svalstva pri starnutí a dať ich do vzťahu s metabolickou flexibitou na celotelovej úrovni, ako aj s metabolickým fenotypom a štrukturálnymi a molekulárnymi zmenami v kostrovom svalstve seniorov. V rámci projektu budeme štandardizovať meranie dynamických zmien metabolitov vo svale pri cvičení pomocou protónovej (1H) MRS, vytvoríme štandardné postupy pre kontrolu kvality získaných MR dát a kľúčovým aspektom projektu bude tiež vyvinutie automatizovanej segmentačnej metódy na báze konvolučnej neurónovej siete, ktorá umožní efektívnejšie a spoľahlivejšie vyhodnocovanie MR obrazov kostrového svalstva. Tieto inovatívne metódy budú overované na dátach z prebiehajúcich longitudinálnych štúdií v Biomedicínskom centre Slovenskej akadémie vied, a ich výsledky priamo konfrontované s paralelnými zmenami metabolického zdravia, funkčnej kapacity, histologickej štruktúry a molekulárnych mediátorov metabolickej flexibility v kostrovom svalstve seniorov. Výsledky môžu nielen zlepšiť nielen naše porozumenie procesov, ktoré definujú metabolickú flexibilitu pri starnutí, ale môžu ponúknuť relevantné stratégie ako podporiť metabolicky zdravé starnutie.
MRCartilage – Automatický softvérový nástroj na výhodnocovanie kvantitatívnych MRI štúdií artikulárných chrupaviek v čase
Automatic data evaluation tool from the longitudinal quantitative MRI studies of articular cartilage
Program: APVV
Doba trvania: 1.7.2022 – 30.6.2026
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Dr. Szomolányi Pavol, (PhD.)
Anotácia: Cieľom projektu je navrhnúť komplexný nástroj na automatické vyhodnocovanie dát ľudskej kĺbovej chrupavky z kvantitatívnej MRI. Dáta, ktoré budú získané z databázy „Osteoarthritis Initiative“ a namerané na Ústave Merania SAV a Lekárskej Univerzite vo Viedni, budú nasegmentované pomocou automatického segmentačného nástroja na báze konvolučných neurónových sietí. Anotované dáta budú následne registrované na kvantitatívne MRI dáta, ktoré budú dostupné z databázy (T2 a T1rho mapovanie, gagCEST, sodíková MR) pomocou automatických poprípade semi-automatických nástrojov vyvinutých v rámci tohoto projektu. Získané dáta budú vyhodnotené vo viacerých časových bodoch podľa MR meraní, ktoré budú dostupné. Okrem kvantitatívnych MR dát to budú volumetrické dáta, hrúbka chrupavky a textúrová analýza kvantatívnych máp. Vyhodnotenie pacientov sa bude robiť podľa skupín rizikových faktorov (rozrhnutie priečneho väzu, roztrhnutie menisku a menisektómia). Predpokladaný počet pacientov je cca 4000 rozdelených do jednotlivých skupín v pomere 40/30/30. Výstupom projektu bude kompilovaná verzia automatického nástroja na vyhodnocovanie chrupaviek, ktorá bude dostupná vo verejnom zdroji (napr. webovej stránke Ústavu merania).