Blutströme bei Aneurysmen anhand von Simulationen untersucht

Mit ingenieurwissenschaftlichen Methoden hat ein Maschinenbau-Student der Hochschule Niederrhein Blutströme bei Aneurysmen untersucht - und dabei entdeckt: Die Höhe des Aneurysmas ist nicht alleine entscheidend für das Strömungsfeld

Auf medizinisches Terrain hat sich ein Maschinenbau-Student der Hochschule Niederrhein in seiner Abschluss-Arbeit vorgewagt und damit erstaunliche Ergebnisse erzielt. Dominik Itner untersuchte die Strömung von Blut in Aneurysmen. Für diese medizinische Fragestellung bediente er sich ingenieurwissenschaftlicher Methoden. Möglich wurde das am Institut Insigneo der Universität Sheffield. Dort forschte Itner drei Monate lang mit finanzieller Unterstützung eines Erasmus-Stipendiums. Und reichte jetzt eine Arbeit ein, die mit einer glatten eins bewertet wurde.

Ein Aneurysma ist eine Arterienerweiterung, die auch arterielle Aussackung genannt wird. Dabei kommt es zu Erweiterungen des Querschnitts von Blutgefäßen, was für den Patienten insbesondere dann gefährlich werden kann, wenn das Aneurysma wächst und reißt. Dafür ist das Strömungsfeld des Blutflusses im Aneurysma von entscheidender Bedeutung.

Dieses Strömungsfeld hat Dominik Itner anhand von Simulationen untersucht. „Ziel war es, die medizinisch kritischen Geometrien zu identifizieren, um so die klinische Beurteilung und Bewertung eines Aneurysmas zu verbessern“, sagt Itner, der gemeinsam mit seinem betreuenden Professor Dr. Jaan Unger an der Hochschule Niederrhein die Aufgabenstellung erarbeitet hat.

Dabei hat er interessante Ergebnisse zutage gebracht: Entgegen der veröffentlichten Lehrmeinung ist die Höhe des Aneurysmas nicht alleine entscheidend für das Strömungsfeld. „Es gibt keine simple Korrelation“, sagt Itner. „Breite und Größe des Aneurysmas spielen eine ebenso wichtige Rolle. Die Dreidimensionalität des Aneurysmas beeinflusst die Strömung des Blutes.“

Die Aufgabe, der sich der 27-jährige Student aus dem niederrheinischen Grefrath stellte, war äußerst anspruchsvoll: So musste er zunächst herausfinden, wie sich die medizinische Thematik in eine mathematische Darstellung übertragen lässt. „Dabei entwickelte er ein neues Geometriemodell von Aneurysmen, das sich einerseits durch wenige Parameter beschreiben lässt, andererseits aber alle wesentlichen Eigenschaften besitzt“, erklärt sein Professor Jaan Unger. Im nächsten Schritt simulierte Itner die Blutströmung der relevanten Geometriemodelle, fasste die Simulationsergebnisse grafisch zusammen und bewertete diese in Hinblick auf klinische Relevanz.

Kein Wunder, dass Itner bei all der Arbeit vom Leben in Sheffield gar nicht so viel mitbekam. Dennoch: Das ein oder andere Ale oder Guiness in einem der local Pubs zusammen mit seinen Arbeitskollegen aus aller Welt war nach Feierabend drin. Denn das gehört bei einem Auslandsaufenthalt einfach mit dazu.

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    Dominik Itner (rechts) und Professor Dr. Jaan Unger vor einem simulierten Aneurysma

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