Strömungen in Natur und Medizin

Teilprojekt: 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.

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