Blutfluss-Simulation aus CT und MRI für bessere OP-Planung

MRI und CT-Scans zeigen, was im Körper des Patienten vorgeht. Chirurgen ziehen diese Scans zu Rate, wenn sie Operationen planen. Alison Marsden, Associate Professor of Bioengineering, will diese Form diagnostischer Bildgebung, angereichert mit patientenspezifischen Softwaresimulationen, noch nützlicher für die Vorbereitung von Operationen machen.

„Wenn Sie in ein Krankenhaus kommen und mit MRI-Maschine oder CT-Scanner untersucht werden, erhalten wir oft ein wundervolles Bild Ihrer Anatomie“, erklärt Marsden. „Aber nicht oft bekommen wir ein detailliertes Bild davon, wie das Blut fließt, zirkuliert und sich in den  Blutgefäßen bewegt. Und außerdem können wir die Bildgebung nicht für Vorhersagen verwenden.“

 

Am Cardiovascular Biomechanics Computational Lab entwickeln Marsden und ihre Kollegen einen neue Generation einer Simulationssoftware, die bei der Planung von Operationen helfen soll.  Man versuche, die Frage zu beantworten, wie die Blutfluss-Muster aussehen und was bei einem Eingriff passiert, zum Beispiel beim Eröffnen eines blockierten Gefässes oder beim Einsetzen eines Bypasses.

Die Open-Source-Software SimVascular deckt die komplette Pipeline von der medizinischen Bildgebung, über das 3D-Modell, die Vernetzung bis hin zur Blutfluss-Simulation ab. Sie hilft, die möglichen Ergebnisse unterschiedlicher Entscheidungen bei der Operationsplanung vorauszusagen.  Die Anwendung bietet Tools für Fluid-Struktur-Interaktionen und einen hochgenauen und effizienten FE-Navier-Stokes-Solver. Die Software kann kostenlos heruntergeladen werden.

Bild: Die Simulation zeigt, wie das Blut durch das Herz eines Babys mit angeborenem Defekt fließt. Die Idee dahinter ist, die Planung von Operationen zu unterstützen. 

Image by Marsden Lab
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