Modellierung und Beeinflussung von Strömungen in Aneurysmen

Aneurysmen sind ballonartige Aussackungen der arteriellen Gefäßwände. Das Platzen dieser Aneurysmen führt zu starken inneren Blutungen und kann - abhängig vom betroffenen Gefäß - innerhalb von Minuten zum Tode führen: ruptierte Aneurysmen führen immer zu einer lebensbedrohlichen Hämorrhagie. Die Behandlung dieser Aussackungen an Gefäßen im peripheren Gefäßsystem ist im Allgemeinen eine Aufgabe der Gefäßchirurgie. Die Behandlung von intrazerebralen Aneurysmen wird inzwischen möglichst minimal-invasiv durchgeführt, da die Ergebnisse im Vergleich zu einer offenen Operation besser sind. Dabei wird ein Katheter über das periphere Gefäßsystem in den Kopf und dann in das Innere des Aneurysmas vorgeschoben und dieses mit Platindraht ausgefüllt (coiling), mit dem Ziel, den Bluteinstrom in das Aneurysma soweit zu reduzieren, dass eine Thrombose und im weiteren Verlauf eine Fibrose des Aneurysmas eintritt. Eine neue Therapiestrategie ist das Einbringen von Implantaten wie z.B. Stents in das Trägergefäß auf Höhe des Aneurysmas,so dass der Blutfluß im Bereich der Aussackung qualitativ und quantitativ so verändert wird, dass der Hauptblutstrom am Aneurysma vorbeiführt und die Wandbelastung unter den kritischen Wert reduziert wird. Die Optimierung von Stents kann mit Hilfe von Blutflusssimulationen geschehen. Dafür werden Blutflussgeschwindigkeiten benötigt, die sich aus dem Bildmaterial ableiten lassen. Ein Teilziel ist also die Berechnung und Analyse der Blutflussgeschwindigkeiten aus vorliegenden Bilddaten. Weiterhin ist die Erkennung von Aneurysmen in medizinischen Bilddaten ein Problem, insbesondere, wenn die Aneurysmen klein und schlecht sichtbar sind. Es sollen geeignete Methoden entwickelt werden, um Aneurysmen in verschiedenartigen Modalitäten automatisch erkennen zu können, bzw. es soll untersucht werden, in wie weit eine solche Methode Potential einer klinischen Anwendung hat.