Gestart in 2012

Projectduur:4 jaar

Projectleider: Fred Vermolen – Technische Universiteit  Delft

Achtergrond
Wondgenezing is een zeer gecompliceerd proces waarin veel van de onderliggende mechanismes slecht kwalitatief bekend zijn. Contractie is een ongewenst bijproces tijdens het genezen van brandwonden. De drijvende kracht achter deze contractie is het binnenkomen van fibroblasten in het beschadigde weefsel van de lederhuid en de differentiatie naar myofibroblasten, hetgeen contractie oplevert vanwege de trekkrachten die deze cellen uitoefenen op hun omgeving. Omdat de productie van collageen overdadig kan zijn, ontstaat er een litteken op het huidoppervlak. Dit litteken verdwijnt normaal niet geheel gedurende het zeer langzame hermodelleringsproces. Dus om richtlijnen te geven voor het verbeteren van behandelingsmethoden van brandwonden, is het belangrijk om de invloed van de (myo)fibroblasten op de genezing en op de generatie van littekenweefsel te kwantificeren. Dit onderbouwt de noodzaak van goede wiskundige modellen die de relevante biologische mechanismes meenemen in zowel deterministische als stochastische processen.

Doelstelling
We doelen op het verkrijgen van goede wiskundige modellen voor de contractie en genezing van brandwonden. Hiermee zal men in staat zijn om kwalitatief en kwantitatief te bepalen welke processen verantwoordelijk zijn voor contractie en bovendien in hoeverre deze processen in de ontwikkeling van littekens resulteren. Verder zullen we stochastische eindige elementen in onze modellen meenemen zodat het mogelijk is om kansen te voorspellen van het genezen van brandwonden binnen een bepaald tijdsbestek en de kans dat er een bepaald litteken ontstaat.

Methoden
We zullen voornamelijk continuüm modellen, gebaseerd op partiële differentiaalvergelijkingen gebruiken. Om de onzekerheid te behandelen, zullen we stochastische eindige elementen methoden gebruiken voor de gevoeligheidsanalyse en de waarschijnlijkheidsschatting. Verder, zullen er regressietechnieken gebruikt worden, om de contractieparameters te schatten zodat de klinisch waargenomen huidpatronen gereproduceerd worden. Dit is gebaseerd op experimentale data van andere studies.

Verwacht resultaat
We zullen software leveren om kansen te schatten dat gegeven brandwonden (met betrekking tot de graad en geometrie) genezen binnen een bepaald tijdsbestek. Verder zullen we het gedrag van de fibroblasten, dat verantwoordelijk is voor een littekenprofiel, kwantificeren. Deze resultaten geven richtlijnen om de behandeling van brandwonden te verbeteren.

print