@phdthesis{berg_cfd-basierte_2015,
	address = {Magdeburg},
	type = {{PhD} {Thesis}},
	title = {{CFD}-basierte hämodynamische {Untersuchung} patientenspezifischer intrakranieller {Aneurysmen}},
	abstract = {Intrakranielle Aneurysmen sind permanente, ortlich begrenzte Gefaaussackungen der Hirnarterien und treten in etwa 2 bis 5\% der westlichen Bevolkerung auf. Sie besitzen vielfaltige Erscheinungsformen, weshalb die Behandlung mit jedem Patienten sehr individuell abgestimmt werden muss. In diesem Zusammenhang ist es notwendig, stets abzuw agen, ob eine mit schwerwiegenden Folgen verbundene Aneurysmaruptur oder ein mogliches Komplikationsrisiko der Intervention die hohere Gefahr darstellt. Da die Hamodynamik einen nachgewiesenen Ein uss auf das Wachstum und die Rupturwahrscheinlichkeit von Aneurysmen besitzt, bildgebende Verfahren jedoch aktuell nicht in der Lage sind, den intrakraniellen Fluss hinreichend genau zu beschreiben, eignen sich Methoden der numerischen Stromungsmechanik (Computational Fluid Dynamics: CFD) zur Charakterisierung des Blut usses in menschlichen Gehirngefaen. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte die Anwendung von CFD auf diese medizintechnische Problemstellung. Dabei wurden zunachst die fur eine Blut usssimulation benotigten Arbeitsschritte im Detail beschrieben und die zugrundeliegenden Annahmen umfangreich analysiert. Es zeigt sich, dass klare Richtlinien zur Durchfuhrung hamodynamischer Stromungssimulationen notwendig sind, um realitatsnahe Ergebnisse zu erzielen. Weiterhin wurde das Verfahren zwei unabhangigen Messansatzen gegenubergestellt, wobei Vergleiche zu hochaufgelosten Laserschnittmessungen in patientenspezi schen Phantommodellen und beruhrungslosen Magnetresonanzmessungen in realen Menschen stattfanden. Sehr hohe qualitative und quantitative Ubereinstimmungen konnten jeweils erzielt werden, wodurch ein wesentlicher Schritt zur Erhohung der Akzeptanz von numerischen Methoden im medizinischen Fachbereich gelang. Im Anschluss an die Veri zierungs- und Validierungsstudien erfolgte die Nutzung der CFD zur Ableitung eines auf hamodynamischen Parametern basierenden Rupturkriteriums. In diesem Kontext erfolgte zusatzlich die Organisation einer internationalen CFDRuptur- Challenge, wobei insgesamt gezeigt werden konnte, dass mithilfe der Numerik die Unterscheidung zwischen rupturierten und unrupturierten Aneurysmen gelingt, konkrete Rupturvorhersagen jedoch mit aktuellen Ansatzen nicht moglich sind. Insbesondere die Integration realistischer Gefawandeigenschaften in etablierte Simulationsumgebungen erscheinen als notwendiger weiterfuhrender Arbeitsschritt. Abschlieend wird sich im Rahmen dieser Promotionsarbeit mit der virtuellen Platzierung von Stent-Implantaten in patientenspezi schen Gefarekonstruktionen auseinandergesetzt und ein realistisches Verfahren zur Untersuchung verschiedener Behandlungsszenarien vorgestellt und angewendet. Dabei kann der E ekt dieser minimalinvasiv eingesetzten Stents auf den lokalen Blut uss quanti ziert und in der Folge auf den Behandlungserfolg abgeleitet werden. Insgesamt zeigt sich, dass hamodynamische Simulationen auf Basis der numerischen Stromungsmechanik zu realitatsnahen Blut ussbeschreibungen fuhren. Insbesondere die Unterstutzung der Interventionsplanung mithilfe virtueller Stent-Implantationen stellt dabei ein zukunftstrachtiges Anwendungsfeld der CFD dar.},
	language = {Deutsch},
	school = {Otto-von-Guericke-Universität},
	author = {Berg, Philipp},
	year = {2015}
}