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 Neue Methode der Eisenverabreichung
26.04.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Bestrahlung bei Hirntumoren? Eine neue, verlässlichere Einteilung erleichtert die Entscheidung
26.04.2017 | Universitätsklinikum Heidelberg

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: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

Jenaer Akustik-Tag: Belastende Geräusche minimieren - für den Schutz des Gehörs

27.04.2017 | Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

VLC 200 GT von EMAG: Neue passgenaue Dreh-Schleif-Lösung für die Bearbeitung von Pkw-Getrieberädern

27.04.2017 | Maschinenbau

Induktive Lötprozesse von eldec: Schneller, präziser und sparsamer verlöten

27.04.2017 | Maschinenbau

Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

27.04.2017 | Informationstechnologie