Simulation und Modellbildung der Strömung im linken Ventrikel des menschlichen Herzens als Grundlage zur Therapieplanung bei terminaler Herzinsuffizienz

• Applicants: Professor Dr.-Ing. Dieter Liepsch; Professor Dr.-Ing. Herbert Oertel; Professor Dr. Armin Welz
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 2005 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 18140463

Zu den wenigen Therapieoptionen terminaler Herzinsuffizienz gehören ventrikuloplastische Operationen sowie die biventrikuläre Schrittmachertherapie. Hinsichtlich Indikation, Operationstechnik und klinischem Erfolg liegen jeweils jedoch kontroverse Ergebnisse vor. Dabei ist bislang wenig bekannt über die Strömungsverhältnisse in der linken Herzkammer, ihre von Pathomorphologien und Umgebungsparametern abhängige Variabilität und den damit verbundenen Energieverlusten. Aus der Strömungsmechanik ist hinreichend bekannt, dass scheinbar geringe Geometrieänderungen von durchströmten Körpern schon erhebliche Strömungsverluste zur Folge haben können. Ziel dieses Forschungsprojektes ist die numerische Simulation linksventrikulärer Strömung zur Bewertung und Planung obig genannter Therapiekonzepte bei dilatierten oder aneurysmatisch erweiterten linken Herzkammern. Die Validierung der Computer-Simulation (Software: StarCD) erfolgt am Strömungsexperiment als Standardmethode (LDA- und PIV-Messungen). Realdatensätze von Magnetresonanztomographien (MRT) dienen der Fertigung von Silikonmodellen für den Teststand. Das dynamische Silikonmodell wird über gemessene PIV-Daten in ein identisches numerisches Modell transferiert, wodurch ein exakter Vergleich zwischen Numerik und Experiment stattfinden kann. Gleichzeitig wird anhand der MRT-Flussmessungen semiquantitativ der Realitätsbezug überprüft.

• DFG Programme: Research Grants