Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Herzklappen im Strömungstest

15.08.2000


... mehr zu:
»Herzklappe »PIV »RWTH
Holste-Stiftung fördert interdisziplinäres Forschungsprojekt des Aerodynamischen Instituts und des Helmholtz-Instituts für Biomedizinische Technik an der RWTH Aachen


Die Holste-Stiftung ermöglicht ein neues Forschungsprojekt an der RWTH Aachen zur Verbesserung künstlicher Herzklappen. Damit vergibt die Stiftung zum zweiten Mal Fördergelder.

Weltweit werden jährlich bei etwa 150.000 Patienten künstliche Herzklappen eingesetzt oder ersetzt. Zwar werden diese technischen Klappen bereits seit Jahrzehnten intensiv erforscht, dennoch haben sie bis heute noch nicht die Qualität natürlicher Herzklappen erreicht. Sie rufen erhöhte Scherspannungen im Blut sowie Ablösungen im Prothesennachlauf hervor, die unter anderem für die Entstehung von Thrombosen und die Schädigung der roten Blutkörperchen verantwortlich gemacht werden. Die Patienten müssen lebenslang mit gerinnungshemmenden Mitteln behandelt werden.

Deshalb ist bei der Entwicklung neuer technischer Herzklappen ein strömungsoptimiertes Design wichtig. Erstmals steht dafür ein modernes optisches Mess-verfahren zur Verfügung, die Particle-Image Velocimetry (PIV), das am Aerody-namischen Institut der RWTH Aachen unter Leitung von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Schröder weiterentwickelt wurde. Es soll nun zur Analyse einer neu-en, dreiflügeligen Herzklappe eingesetzt werden. Das neue Herzklappen-Design ist am Helmholtz-Institut für Biomedizinische Technik an der RWTH Aachen unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Helmut Reul entwickelt worden. Ziel der fachübergreifenden Kooperation ist es, aus den Messergebnissen ein optimales Design für den Einsatz der neuen Herzklappe abzuleiten. Die Holste-Stiftung fördert dieses Forschungsprojekt mit 53.408 Mark.

Thrombosen vermeiden
Das Forschungsprojekt soll unter anderem Aufschluss darüber geben, in welchen Gebieten und in welcher Phase des Öffnens und Schließens der Herz-klappe die größten Scherspannungen auftreten und welchen Einfluss Wirbel innerhalb der Aorta auf die Schließbewegungen der Klappen haben. Außerdem wird erforscht, ob die Lagerstellen der Schließkörper im Klappenring genügend ausgespült werden, um dort eine Thrombenablagerung zu vermeiden.


Hochgeschwindigkeitskamera
zeichnet Fließverhalten des Blutes auf
Die Funktion der künstlichen Herzklappen wird beeinflusst durch die Wahl des Materials, das Design und die Konstruktion der Prothese. So kann schon eine leichte Änderung des Öffnungswinkels den Blutfluss verändern. Zu berücksichtigen sind auch Aspekte wie pulsierende Strömungen, lokale und zeitlich beschränkte Turbulenzerscheinungen oder das Schließverhalten der Klappen. In dem auf zwei Jahre angelegten Forschungsprojekt soll eine detaillierte Strömungsuntersuchung durchgeführt werden.

Dazu wird ein transparentes Modell der Klappe hergestellt,. So kann die Strömung des Fluids unmittelbar am Klappenring und um die Schließkörper wäh-rend des gesamten Öffnungs- und Schließprozesses erfasst und analysiert werden. Bei der Methode der PIV werden dem Fluid kleine Partikel zugegeben, deren Bewegung in einem dünnen Lichtstrahl ausgeleuchtet und mit einer modernen Hochgeschwindigkeitskamera aufgezeichnet wird. Die Kamera belichtet kurz hintereinander zwei Bilder, die anschließend digital ausgewertet werden. Eine dreidimensionale Erweiterung der konventionellen PIV ist die "Scanning Particle-Image Velocimetry" (SPIV), die hier ebenfalls eingesetzt wird.

Die Holste-Stiftung
Die Holste-Stiftung wurde im Dezember 1997 von Prof. Dr.-Ing. Werner Holste und seiner Ehefrau Gertrude mit einem Anfangsvermögen von 500.000 Mark eingerichtet und mittlerweile auf eine Million Mark erhöht. Prof. Holste studierte, promovierte und habilitierte an der RWTH Aachen. Als außerplanmäßiger Pro-fessor hat er 35 Jahre lang Vorlesungen zu den Auswirkungen der Gesetzgebung auf die Auslegung von Kraftzeugen gehalten. Über zehn Jahre leitete er die Technische Akademie Wuppertal, ein Außen-Institut der RWTH.
Prof. Holste studierte Maschinenbau, doch die Medizin hat ihn schon damals interessiert. Mit Geldern der Stiftung können daher nicht nur Forschungsprojekte auf den Gebieten des Maschinenbauwesens gefördert werden, sondern auch Projekte der Medizin und der Elektrotechnik.

Informationen über das Forschungsprojekt:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Schröder
Institutsleiter Aerodynamisches Institut der RWTH Aachen
Wüllnerstraße 5 -7, 52062 Aachen
Telefon: o241/80-5410, Fax: 0241/8888-257
e-mail: office@aiai.rwth-aachen.de

Thomas von Salzen |

Weitere Berichte zu: Herzklappe PIV RWTH

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Wachablösung im Immunsystem: wie Dendritische Zellen ihre Bewaffnung an Mastzellen übergeben
16.11.2017 | Universitätsklinikum Magdeburg

nachricht Wie Lungenkrebs zur Entstehung von Lungenhochdruck führt
16.11.2017 | Justus-Liebig-Universität Gießen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bakterien als Schrittmacher des Darms

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die gefrorenen Küsten der Arktis: Ein Lebensraum schmilzt davon

22.11.2017 | Geowissenschaften