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Dr. rer. nat. Martin Brede

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REMEDIS

Regionale Entwicklung durch Medizinische Innovation und Spitzenforschung

Teilprojekt: Untersuchungen des Einflusses des Stentdesigns auf die Hämodynamik und Hämokompatibilität von Gefäßabschnitten mit implantierten Stents

Beschreibung des Forschungsprojektes

Die Abbildung zeigt eine Gefäßstütze (Stent).
Die Abbildung zeigt eine Gefäßstütze (Stent).

REMEDIS ist ein Projekt aus dem Programm „Spitzenforschung und Innovation in den neuen Ländern“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Ziel ist die Entwicklung verbesserter und innovativer Implantate für mikrochirurgische und minimalinvasive Behandlungsverfahren. Beteiligt sind u. a. Hochschulen des Landes Mecklenburg-Vorpommern (Universität Rostock, Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald), die Medizinische Hochschule Hannover sowie Partner aus der Industrie z.B. Cortronic. Ein wesentlicher Teil des Projektes REMDIS bezieht sich auf die Weiterentwicklung koronarer Stents. Der Lehrstuhl Strömungsmechanik ist hier mit Untersuchungen zum Einfluss solcher Stents auf die Durchströmung der Herzkranzgefäße beteiligt. Hierzu wurde ein Micro-PIV-Versuchsstand eingerichtet, an dem durch Messen des Geschwindigkeits- und Wandschubspannungsfeldes an Stentersatzmodellen Bereiche mit hoher Wahrscheinlichkeit einer strömungsbedingten Thrombosebildung oder In-Stent-Restenose ausfindig gemacht werden können. Hierdurch können Rückschlüsse auf die strömungsmechanische Qualität eines Stents und mögliche Designverbesserungen gezogen werden.

Untersuchungen des Einflusses des Stentdesigns auf die Hämodynamik und Hämokompatibilität von Gefäßabschnitten mit implantierten Stents

Herzkreislauferkrankungen gehören zu den häufigsten Todesursachen in den Industriestaaten. Von besonderer Bedeutung sind dabei durch Arteriosklerose hervorgerufene Gefäßerkrankungen wie z.B. die koronare Herzkrankheit. Eine führende minimal-invasive Behandlung der hier auftretenden Gefäßverengungen (Stenose) besteht in der Implantation einer Gefäßstütze (Stent) unter Anwendung eines Ballonkatheters. Komplikationen bestehen hierbei in einer Verletzung des Gefäßes und der damit verbundenen immunologischen und biochemischen Vorgänge, die zu einem erhöhten Wachstum von neointimalem Gewebe und somit zu einer sekundären Verengung des Gefäßes (In-Stent-Restenose) führen. Auch mechanische Reize, die vor allem auf eine durch den Stent hervorgerufene Veränderung des Strömungsfeldes zurückzuführen sind, haben einen Einfluss auf das Zellwachstum. Eine wesentliche Rolle spielt hierbei die Ausbildung niedriger und oszillierender Wandschubspannungen, die die Proliferation glatter Muskelzellen fördert. Im Rahmen dieses Projektes soll die Bauweise neuartiger vollresorbierbarer Stents auf Metall- bzw. Polymerbasis strukturmechanisch und fluiddynamisch optimiert werden. Hierbei kommt die am Lehrstuhl Strömungsmechanik entwickelte Stereo-Micro-Particle-Image-Velocimetry zum Einsatz. Mit Hilfe dieses Verfahrens lassen sich die in der Umgebung eines solchen Stents vorliegenden mikroskopischen Strömungsfelder messtechnisch erfassen und somit Rückschlüsse auf ein optimiertes Stentdesign ziehen. Partner in diesem Projekt ist das Institut für Biomedizinische Technik der Universität Rostock. Hier werden die strukturmechanischen Untersuchungen durchgeführt.

Informationen zum Forschungsprojekt

Antragsteller / Bearbeiter A. Leder, D. Quosdorf, M. Stiehm
Forschungsgebiet Grundlagen Strömungsmechanik
Laufzeit 2009 - 2014
Finanzierung Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Kooperationen Universität Rostock
Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald
Hochschule Wismar
Medizinische Hochschule Hannover (MHH)
Laser Zentrum Hannover (LZH)
RWTH Aachen
University Medical Center Groningen, Niederlande
BIOTRONIK-Gruppe, Deutschland/Schweiz
Bayer MaterialScience AG, Leverkusen
TEPHA, Inc., Lexington, USA
CORTRONIK GmbH, Warnemünde
Institut für Technologie und Biomaterialien e.V., Warnemünde

Links zum Forschungsprojekt

>Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) (externer Link)
>REMEDIS (externer Link)