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Auf Erkundungsfahrt in der Aorta

Mediziner, die sich mit 3D-Helmen in virtuellen Gefäßen bewegen... was noch vor wenigen Jahren zum Inventar von science-fiction-Filmen gehörte, wird im Bälde zum normalen medizinischen Arbeitsalltag gehören: Die gleichsam "begehbare" 3-D Simulation des Körperinneren. Deutsche Forscher entwickelten eine preisgekrönte Simulation der Blutströmungen großer Arterien.

Die Informationsflut durch modernste bildgebenden Verfahren in der Radiologie bedingt mehr und mehr computergestützte Auswertung und Weiterentwicklung spezifischer Analyseverfahren. Ein besonders spektakuläres Beispiel dafür wurde nun anläßlich des diesjährigen Röntgenkongresses in Wiesbaden mit dem 1. @roentgen-Preis ausgezeichnet: Das von der Arbeitsgruppe RaVis (Radiologische Visualisierung und Simulation) und der Abteilung Gefäß- und Thoraxchirurgie an der Universität Ulm entwickelte Analyse- und Visualisationsverfahren für die Blutströmungen der großen Arterien ist ebenso richtungsweisend wie futuristisch anmutend.

Bildaufnahmen aus Routine-Untersuchungen zur endovaskuläre Stentimplantation, einer minimalinvasiven Therapie von abdominellem Aortenaneurysma, bilden die Grundlage der Blutfluß-Simulation. Schicht für Schicht werden die Konturen der Aorta aus Einzelbilden aufgebaut, markiert und durch Überlagerung in ein räumliches Bild des Gefäßes umgesetzt. Mittels einer ursprünglich für Strömungssimulationen in technischen Anwendungen konzipierten Software können durch Splitten des Modelles in bis zu 150.000 geometrische Abschnitte Berechnungen des Blutflusses ausgeführt werden. Die Einzelergebnisse werden danach zu einem virtuellen Gefäßmodell kombiniert.

Die Methode soll nach Entwicklungsabschluß zur Risikofaktorenprognose und Therapieoptimierung eingesetzt werden. Eine interaktive Operationssimulation in einer Virtual-Reality-Umgebung (Cave Automatic Virtual Environment, CAVE) wird in Zusammenarbeit mit dem Höchstleistungsrechenzentrum (HLRS) der Universität Stuttgart können die Ergebnisse der Blutfluß-Simulation in einer Virtual-Reality-Umgebung (Cave Automatic Virtual Environment, CAVE) umgesetzt werden.

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