Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fließvorgänge des Blutes vorausberechnen

18.05.2011
Gemeinsame Pressemitteilung der HTWK Leipzig und der Universität Leipzig

Strömungsmechaniker der HTWK Leipzig und Chirurgen des Universitätsklinikums Leipzig kooperieren in der Aneurysmaforschung

Zum Wohle des Patienten bündeln die Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) und das Universitätsklinikum Leipzig ab sofort ingenieurwissenschaftliche und chirurgische Kompetenzen. Dazu arbeiten das Institut für Bio-Fluidmechanik (IBFM) an der HTWK Leipzig und die Klinik für Visceral-, Transplantations-, Thorax und Gefäßchirurgie der Universität Leipzig ab sofort interdisziplinär zusammen. Thema der Kooperation ist die Untersuchung und Simulation von Fließvorgängen in Aorten-Aneurysmen sowie die Interaktion von Gewebe und Stents. Zum Auftakt der Kooperation trafen sich heute der Institutsleiter Professor Dr.-Ing. Frank Preser, Fakultät Bauwesen der HTWK Leipzig, und der Klinikdirektor Professor Dr. med. Sven Jonas, Klinik für Visceral-, Transplantations-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Universitätsklinikum Leipzig, zu einer Auftaktveranstaltung in der HTWK Leipzig.

Krankhaft erweiterte Hauptschlagadern (Aorten-Aneurysmen) sowie abnormale Ausbeulungen der artieriellen Gefäßwände können aufgrund ihrer Reißgefahr lebensbedrohlich sein. Der Patient kann innerlich verbluten.

Gefäßchirurgen „entlasten“ die geschädigten Wände der Arterien, indem sie ein Gefäßimplantat (Stent), einsetzen, der den Blutstrom am Aneurysma vorbeiführt. Wegen des immer noch hohen Risikos für den Patienten sind derartige Eingriffe jedoch nur dann vertretbar, wenn bereits ein Riss (Ruptur) aufgetreten oder absehbar ist. Im Vorfeld einer Operation ist es daher entscheidend, den Blutstrom im Bereich des Aneurysmas zuverlässig in Richtung, Geschwindigkeit und Druck abzuschätzen und dessen Verhalten vorauszusehen. Hierfür entwickeln die Ingenieure der HTWK Leipzig gemeinsam mit den Medizinern der Universität Leipzig eine geeignete Methode.

Mithilfe eines mathematischen Verfahrens Blutströmung simulieren

Zunächst verwenden die Wissenschaftler der HTWK Leipzig besonders hoch aufgelöste Computer- beziehungsweise Magnetresonanztomographie-Aufnahmen des Patienten. Das IBFM fügt hierzu mit einer speziellen Software die Datensätze zu 3D-Bildern zusammen, visualisiert und segmentiert, um sie dann als numerische Rechengitter in Finite-Elemente-Programme importieren zu können. Mithilfe komplizierter Rechenvorgänge mit verschiedenen Parametern bilden die Ingenieure die Interaktion von Gefäßwand und pulsierendem Blutdruck mit dieser mathematischen Methode ab. Auf dieser Basis berechnen sie, wie sich die Strömungsvorgänge des Blutes im Gefäß weiter entwickeln könnten.

Welcher Druck wirkt auf die gefährdete Stelle des Gefäßes, wenn ein Stent eingesetzt wird? Wo sollte der Stent eingesetzt werden, damit sich der Druck möglichst gleichmäßig verteilt? Diese Fragen versuchen die Ingenieure der HTWK Leipzig im Vorfeld, aber auch während einer Operation durch das so genannte Online-Monitoring zu klären. Der Mediziner erhält also eine Entscheidungshilfe bezüglich eines möglichen Reißens des Gefäßes, aber auch Empfehlungen über mögliche Stents, deren Form, Größe und Platzierung.

Für den Patienten bietet dieses Verfahren enorme Vorteile: Sein Chirurg kann viel genauer abschätzen, wie er das Aorten-Aneurysma zu behandeln hat. Mögliche Fehlentscheidungen können reduziert, Nachoperationen vermieden werden. Professor Frank Preser von der HTWK Leipzig sagt: „Mit den numerischen Methoden der Strömungsmechanik lassen sich invasive Eingriffe reduzieren!“

Professor Sven Jonas vom Universitätsklinikum ergänzt: „Mit der neuen Methode wollen wir das individuelle Risiko besser einschätzen. Gefährdete Patienten sollen frühzeitiger behandelt werden, anderen wird man eine Operation ersparen können. Die Zahl der Eingriffe wird deutlich zu reduzieren sein, was auch unter Kostengesichtspunkten nicht unerheblich ist. Die Gelegenheit aber, über die Grenzen des eigenen Faches hinaus Probleme anzugehen, in diesem Fall das Zusammenwirken von Medizinern und Ingenieuren, ist etwas Besonderes und wird uns allen ganz neue Sichtweisen ermöglichen.“

Die Kooperation der beiden Vertragspartner beginnt ab sofort und ist längerfristig angelegt.

Spezialisten auf beiden Gebieten

Mit den Vertragspartnern HTWK Leipzig und Universität Leipzig treffen Experten auf ihren jeweiligen Gebieten aufeinander. Das Institut für Bio-Fluidmechanik an der HTWK Leipzig forscht auf dem Gebiet der interdisziplinären numerischen Simulation hydrodynamischer Strömungsvorgänge. Dabei berücksichtigen sie insbesondere biomechanische Prozesse mit instationären und turbulenten Strömungserscheinungen in flexiblen Strukturen. Die Klinik für Visceral-, Transplantations-, Thorax- und Gefäßchirurgie am Universitätsklinikum Leipzig mit ihren rund 50 operierten Bauch-Aorten-Aneurysmen im Jahr zählt zu den Zentren in diesem Bereich. Die Stellung als universitäre Forschungseinrichtung macht es darüber hinaus möglich, neue Standards zu entwickeln. Theoretische Daten wie sie das IBFM zu liefern vermag, werden in der klinischen Anwendung auf den Prüfstand gestellt, ein ständiger Verfeinerungsprozess zum Vorteil der Patienten.

Weitere fachliche Informationen:
HTWK Leipzig:
Professor Dr.-Ing. Frank Preser
Leiter des Instituts für Bio-Fluidmechanik
(IBFM), HTWK Leipzig
Telefon: (03 41) 3076 6227
E-Mail: frank.preser@fb.htwk-leipzig.de
Universität Leipzig:
Professor Dr. med. Sven Jonas
Direktor Klinik und Poliklinik für Viszeral-, Transplantations-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Universitätsklinikum Leipzig, Liebigstraße 20
Telefon: (0341) 97-17200
E-Mail: sven.jonas@uniklinik-leipzig.de
Pressekontakte:
HTWK Leipzig:
Katharina Ballani
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Karl-Liebknecht-Straße 132
04277 Leipzig
Telefon: (03 41) 3076-6299
Fax: (03 41) 3076-856299
E-Mail: pressestelle@htwk-leipzig.de
http://www.htwk-leipzig.de
Universität Leipzig/Medizinische Fakultät:
Diana Smikalla
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Liebigstr. 27
04103 Leipzig
Telefon: (03 41) 97-15798
Fax: (03 41) 97-15919
E-Mail: diana.smikalla@medizin.uni-leipzig.de
http://www.uni-leipzig.de

Katharina Ballani | idw
Weitere Informationen:
http://www.htwk-leipzig.de
http://www.uni-leipzig.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Nanopartikel aus Kläranlagen - vorläufige Entwarnung
02.05.2018 | Universität Siegen

nachricht Neue Methode: Forschern gelingt es, wichtige RNA-Modifikation direkt zu markieren und aufzuspüren
30.04.2018 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Ansatz im Kampf gegen Prostatakrebs entdeckt

24.05.2018 | Medizin Gesundheit

Konventionelle Antibiotika-Therapie ergänzen

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Vom Stroh zum Energieträger: Eintopf-Rezept für Wasserstoffgewinnung

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics