Entwicklung eines 3D-Modells zur Erfassung von Eigenspannungen in patientenspezifischen Arterienwänden

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jörg Schröder
• Fachliche Zuordnung: Angewandte Mechanik, Statik und Dynamik ; Mechanik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 223802515

Eine Vielzahl numerischer Analysen zur Spannungsverteilung in Arterien berücksichtigt nicht die Eigenspannungen in der Gefäßwand. Experimentell wird jedoch beobachtet, dass ein in Längsrichtung aufgeschnittenes Arteriensegment aufspringt, womit die Existenz von Eigenspannungen belegt wird. Zahlreiche kontinuumsmechanische Ansätze zur Berücksichtigung von Eigenspannungen basieren auf der Schließung einer als spannungsfrei angenommenen, geöffneten Arterie. Diese Konfiguration liegt aber für reale Anwendungen nicht vor. In dem vorliegenden beantragten Forschungsvorhaben soll ein neuartiger Ansatz zur Berücksichtigung von Eigenspannungen in Arterien entwickelt werden. Dieser beruht auf der Annahme der ” Minimierung“ des Gradienten geeigneter Spannungsmaße in Radialrichtung. Motiviert durch die Faseranordnung in der Arterie sollen die Gradienten der Faserspannungen in radialer Richtung analysiert und über die Eigenspannungen möglichst gering gehalten werden. Dieser Ansatz ist für beliebige Arteriengeometrien in zwei und drei Dimensionen anwendbar und kann somit eine praktikable Lösung für diese schwer handhabbare physiologische Problemstellung liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen