Das Bild zeigt die Simulation einer komplexen Strömung in einem Blutgefäß mit einer Verzweigung und mit einem Stent. Stents werden in Blutgefäße gelegt, um diese offen zu halten. Verschiedene Krankheiten oder Verletzungen führen zu sogenannten Stenosen, also Verengungen von Gefäßen. Die Gefahr von Stenosen besteht einerseits in einer Verminderung des Durchflusses, auf der anderen Seite in der Möglichkeit zum Riss und der Freigabe von Gewebe in die Blutströmung, welches an anderer Stelle in einem kleineren Gefäß zu einer kompletten Blockade führen kann.

Stents werden routinemäßig eingesetzt, es kommt in der langfristigen Wirkung jedoch zu einer großen Varianz der Ergebnisse. Oft bildet sich nach kurzer Zeit wieder eine Stenose. Wir untersuchen im Projekt eine spezielle Situation, eine Stenose, die sich im Venensystem bei Dialyse-Patienten häufig bildet. Die Entwicklung spezieller Medizinprodukte für Venenerkrankungen findet in der Industrie bisher nur eine geringere Aufmerksamkeit, verglichen mit Produkten zur Behandlung entsprechender Stenosen im arteriellen System. Ziel des Projektes ist die Entwicklung von patientenspezifisch angepassten Stents zur optimalen Behandlung einer Stenose in der Vena cephalica.

Im Kern handelt es sich um eine Aufgabe der Optimierung und der Parameterschätzung, da optimale Eigenschaften eines Stents zu ermitteln sind. Große Fragestellungen entstehen jedoch bereits auf dem Gebiet der mathematischen Modellierung, da der Blutfluss in Venen bisher kaum verstanden sind. Schließlich führen mathematische Diskretisierungsmethoden auf enorm große Gleichungssysteme, zu deren Lösung Methoden des High-Performance-Computing notwendig sind.

Teilprojekte

• 05M16NMA | Teilprojekt 1 | Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
• 05M16PEA | Teilprojekt 2 | Technische Universität Dortmund
• 05M16WOA | Teilprojekt 3 | Technische Universität München