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 Neuer Ansatz gegen Gastritis
10.08.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Wenn Schimmelpilze das Auge zerstören
10.08.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten den „anderen Hochtemperatur-Supraleiter“

Eine von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) geleitete Studie zeigt, dass Supraleitung und Ladungsdichtewellen in Verbindungen der wenig untersuchten Familie der Bismutate koexistieren können.

Diese Beobachtung eröffnet neue Perspektiven für ein vertieftes Verständnis des Phänomens der Hochtemperatur-Supraleitung, ein Thema, welches die Forschung der...

Im Focus: Tests der Quantenmechanik mit massiven Teilchen

Quantenmechanische Teilchen können sich wie Wellen verhalten und mehrere Wege gleichzeitig nehmen, um an ihr Ziel zu gelangen. Dieses Prinzip basiert auf Borns Regel, einem Grundpfeiler der Quantenmechanik; eine mögliche Abweichung hätte weitreichende Folgen und könnte ein Indikator für neue Phänomene in der Physik sein. WissenschafterInnen der Universität Wien und Tel Aviv haben nun diese Regel explizit mit Materiewellen überprüft, indem sie massive Teilchen an einer Kombination aus Einzel-, Doppel- und Dreifachspalten interferierten. Die Analyse bestätigt den Formalismus der etablierten Quantenmechanik und wurde im Journal "Science Advances" publiziert.

Die Quantenmechanik beschreibt sehr erfolgreich das Verhalten von Partikeln auf den kleinsten Masse- und Längenskalen. Die offensichtliche Unvereinbarkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

Anbausysteme im Wandel: Europäische Ackerbaubetriebe müssen sich anpassen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen

16.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Maschinensteuerung an Anwender: Intelligentes System für mobile Endgeräte in der Fertigung

16.08.2017 | Informationstechnologie

Komfortable Software für die Genomanalyse

16.08.2017 | Informationstechnologie