Optimized vascular diagnostics and therapy management through integration of flow-sensitive 4 D MRI, rapid prototyping and computational fluid dynamics

Zur Etablierung einer individuellen, patientenzentrierten Diagnose- und Therapiefindung bei Gefäßerkrankungen in der Aorta wird im vorliegenden Antrag die Entwicklung neuer diagnostischer Methoden vorgeschlagen, die auf der Verknüpfung von fluss-sensitiver 4D Magnet Resonanz Tomographie mit Rapid Prototyping Technologie sowie numerischer Simulation von 3D-Strömungsverhältnissen (Computational Fluid Dynamics, CFD) basieren. Ein zentrales Anliegen des Antrags ist die Charakterisierung der Interaktion vaskulärer Morphologie und Hämodynamik, um auf die individuelle Pathologie ausgerichtet eine geeignete und prognostisch wertvolle Therapiesteuerung zu erarbeiten. Basierend auf patientenspezifisch nachgewiesenen hämodynamischen Auswirkungen der Gefäßpathologie ist das Ziel, neue funktionelle Biomarker einzuführen, um eine verbesserte Risikostratifizierung (z.B. Gefäßwandbelastung bei Aortenaneurysma oder Stenose) im Vergleich zu den heutigen, in der klinischen Routine verwendeten empirischen Entscheidungskriterien (z.B. Stenose- oder Aneurysmengröße und Aneurysmenprogredienz) zu erreichen. Der innovative Charakter des Forschungsvorhabens drückt sich in der Verbindung von funktioneller in-vivo 4D MR Bildgebung mit der kontrollierten in-vitro Modellierung von Strömungsverhältnissen aus, die so ein strategisches Diagnostikum zur optimierten Therapiesteuerung bilden.