Patientenspezifische Simulation der aortalen Blutströmung unter Berücksichtigung der Gefäßwandinteraktion

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Rüdiger Dillmann
• Subject Area: Medical Physics, Biomedical Technology
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 42635322

Die optimale Therapie bei Erkrankungen der thorakalen Aorta erfordert die genaue Kenntnis der lokalen Druck- und Flussbelastungen des Gefäßes. Im Graduiertenkolleg 1126 „Intelligente Chirurgie“ werden hierzu in zwei Projekten, an denen auch der Antragsteller beteiligt ist, klinische Lösungen speziell für die Therapie mit Endoprothesen entwickelt. Um diese Arbeiten auf inge-nieurwissenschaftlicher Ebene zu begleiten und ihnen im Hinblick auf nachhaltige Ergebnisse ein technisch-mathematisches Fundament zu geben, sieht der vorliegende Projektantrag die Entwicklung eines komplexen patientenspezifischen Rechnermodells mit Strömungs-Struktur-Koppelung vor. Mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM) wird das Elastizitätsverhalten der Gefäßwand, das gerade bei der thorakalen Aorta von besonderer Bedeutung ist, nachgebildet; die Methode der Computational Fluid Dynamics (CFD) erlaubt die Simulation der Blutströmungen. Durch enge Koppelung beider Modelle lässt sich schließlich die komplexe Wechselwirkung zwischen Blut und Wand untersuchen. Tomographische Bildgebungsverfahren sollen die Anpassung des Gesamtmodells an die anatomischen und pathophysiologischen Gegebenheiten eines spezifischen Patienten ermöglichen und so das System für klinische Fragestellungen öffnen.

• DFG Programme: Research Grants