Geometrische und funktionelle Modellierung und numerische Simulation der Gastransport- und Austauschvorgänge in der menschlichen Lunge

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Andres Kriete
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5279222

Diese Arbeit hat zum Ziel, ein strukturell-hierarisches Modell des konduktiven Bronchialbaums aus Radiologische Bildern und aus der Analyse von mikrotomografischen Bildern zu erarbeiten. Aus diesem strukturellen Modell finiter Elemente werden funktionelle Ableitungen mittels computergestützter Physik berechnet, die die Strömungen und den Gastransport in der Lunge beschreiben. Dem Benutzer werden diese funktionellen Vorgänge computergrafisch visualisiert. Für die Diagnose von Lungenwegserkrankungen ist die Erfassung der krankhaften Strukturveränderungen und ihr Einfluß auf die Verteilung von Gasen und Gasaustausch von großer Bedeutung, da sie unmittelbaren Einfluß auf die Behandlung und Planung von chirurgischen Eingriffen hat. Das Modell einer strukturell exakten, im Rechner repräsentierten Lunge, die die Grundlage von funktionellen Simulationen beinhaltet, ist daher ein wichtiger Schlüssel für den Fortschritt der Pneumologie auf präventiver, diagnostischer und behandelnder Ebene. Es wird erwartet, das Ergebnisse aus der Kooperation in weiterführenden medizinischen Projekten genutzt werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Rechnersystem
• Gerätegruppe: 7000 Datenverarbeitungsanlagen, zentrale Rechenanlagen