Vorhersage durch Simulation

Ein Ballon wird so lange mit Luft gefüllt, bis er platzt: So kann man sich die Gefahr eines Arterienaneurysmas, also krankhaften Erweiterungen von Blutgefäßen, vorstellen. "Weitet sich die Gefäßwand einer Arterie aus, kann sie ab einer gewissen Dehnung dem Druck des Blutes nicht mehr standhalten und reißt. Die Folge ist akute Lebensgefahr durch innere Verblutung", erklärt Professor Gerhard A. Holzapfel vom Institut für Biomechanik an der Technischen Universität (TU) Graz.

Ein auf vier Jahre angelegtes, amerikanisch-österreichisches Forschungsprojekt soll das erste Simulationswerkzeug für Arterien hervorbringen, das sowohl die Beschaffenheit der Gefäßwand, die Blutströmung, das Wachstum von Aneurysmen als auch die Remodellierung mit anatomisch realistischen Modellen integriert.

Für die Behandlung von Arterienaneurysmen gilt bislang normalerweise die Faustregel, operative Eingriffe erst ab einem Arteriendurchmesser von etwa 5,5 Zentimetern durchzuführen. "Die Gefahr von solchen Gefäßweitungen hängt aber natürlich von vielen verschiedenen Faktoren ab", unterstreicht Holzapfel. Das Simulationstool soll unter Berücksichtigung aller biologischen, mechanischen und chemischen Faktoren patientenspezifisch feststellen, ob ein Versagen des Aneurysmas droht und ein operativer Eingriff notwendig ist. Die Forscher der TU Graz konzentrieren sich besonders auf die mechanische Belastbarkeit von gesunden und erkrankten Arterienwänden.

Der Clou an dem Simulationswerkzeug: Die Forscher bieten ihr "Endprodukt" kostenlos zur weltweiten Verwendung an. "Damit nicht jeder das Rad neu erfinden muss, wollen wir eine Plattform schaffen, auf die jeder zugreifen und aufbauen kann", so Holzapfel. Das Open Source-Tool soll zum besseren Verständnis von Erkrankungen der Bauchaorta beitragen, in der Ausbildung von Medizinern eingesetzt werden und chirurgische Eingriffe virtuell simulierbar machen.

MEDICA.de; Quelle: Technische Universität Graz