Center for Biomedical Computing, CBC

CBC har som formål å bruke matematikk, fysikk og datamaskiner for å oppnå en dypere naturvitenskapelig forståelse av problemstillinger innen medisin. Forskningen i senteret kan deles i to hovedkategorier. Den første er utvikling av beregningsmetoder og programvare for simulering av fysiske prosesser. Mye av denne aktiviteten har vært knyttet til programvaren Fenics (www.fenicsproject.org), som er et open source rammeverk for numeriske beregninger. CBC har bidratt tungt til utvikling og vedlikehold av Fenics, og har også utviklet mer spesialiserte beregningsverktøy basert på det generelle rammeverket. Fenics har høstet stor internasjonal anerkjennelse, og arbeidet har ført til en serie godt siterte publikasjoner fra CBC. Den andre kategorien CBC-forskning adresserer konkrete medisinske anvendelser hvor våre beregningsverktøy kan bidra med kunnskap og innsikt. Anvendelsene er valgt i nært samarbeid med medisinske forskere og klinikere, og de største prosjektene har fokusert på simulering av hjertet, blodflyt i hjernen, og væskestrøm i hjernen og ryggmargen. Hjertesimuleringer har vært et langsiktig prosjekt for CBC og vertsinstitusjonen Simula, og miljøet er anerkjent for modellering av elektrofysiologi og mekanikk. Gruppen har tett samarbeid med kliniske miljøer, spesielt gjennom Center for Cardiological Innovation (CCI) et senter for forskningsdrevet innovasjon (SFI) ledet av Oslo Universitetssykehus. Nylig er dette samarbeidet utvidet til å inkludere klinikere og medisinske forskere i hele Europa, gjennom tildeling av flere prosjekter fra Horizon 2020-programmet. CBC-forskere har også jobbet med simulering av blodflyt i hjernen i lang tid. Hovedmålet for prosjektet er å gi økt forståelse av strømning av blod og cerebrospinalvæske i hjernen, og av hvordan unormal strømning kan føre til forskjellige medisinske problemer. Det gjort viktige oppdagelser på flere felter, spesielt knyttet til forekomst av turbulent blodstrøm i hjernen, og en mulig kobling til utviklinger av utposninger på blodårene (aneurismer).

Senter for Biomedisinske Beregninger fokuserer på tre forskningsoppgaver; beregningsprogramvare, robuste løsere for strømningsproblemer, og anvendelser innenfor biomedisinske strømninger. Disse tett relaterte temaene representerer henholdsvis et bredt, middels og smalt fokus innenfor beregningsbasert fluidmekanikk. Beregningsprogramvaren som utvikles er ment å være generelt anvendbare verktøy for å studere fysiske problemer innenfor mange grener av naturvitenskap. Vi ønsker at beregningsorienterte forsk ere raskt skal kunne sette sammen simulatorer for avanserte fysiske problemer formulert som partielle differensiallikninger. Strømningsdelen av prosjektet vil spisse denne programvaren i retning av robuste og effektive løsere for viskøs og turbulent strøm ning. Anvendelsesdelen representerer en ytterligere spissing, hvor vi kombinerer disse verktøyene for å løse utfordrende biologiske strømningsproblemer. Sammensetningen av tre hovedtemaer vil gi resultater på flere nivåer. Generelt anvendbar programvare vil distribueres til forskere verden over, og har potensiale for betydelig gjennomslag innenfor beregningsorientert vitenskap. Videre vil robuste og effektive løsere for strømningsproblemer ha betydelig nytteverdi innenfor industri og vitenskap, og anven delsesdelen vil adressere en ny og potensielt svært viktig klasse av utfordrende fysiske problemer, hvor matematisk modellering er i en tidlig fase. De tre områdene representerer slik et bredt spekter innenfor naturvitenskap, fra generelt anvendbare verkt øy via metoder for en stor klasse av problemer, til spesifikke fysiske problemer.