IBFM - Institut für Bio-Fluidmechanik

Die Aufgabe des im Dezember 2010 an der HTWK Leipzig eingerichteten Instituts ist die Übertragung von ingenieurwissenschaftlichen Mess- und Rechenmethoden auf den medizinischen Bereich. In der Bio-Fluidmechanik lassen sich Erscheinungen des Fließens von biologischen Flüssigkeiten unter der Einwirkung äußerer Kräfte untersuchen, die sich biomechanisch auch im kardiovaskulären System, also im Blut-Kreislauf zutragen.

Das Institut beschäftigt sich mit der Visualisierung und Analyse von Strömungen, hierbei werden moderne Methoden zur numerischen Simulation und physikalischen Darstellung von Strömung und Druck eingesetzt. Mit Hilfe numerischer FE-Methoden, den so genannten Computational Fluid Dynamics (CFD) und Fluid-Structure-Interaction (FSI) Programmen, kann die beim Menschen auftretende wechselseitige Beeinflussung von Struktur und Strömung seit kurzem nun auch realitätsnah simuliert werden. Diese Wechselwirkung erfährt besondere Bedeutung bei der operativen Behandlung krankhaft erweiterter Aorten, den Aorten-Aneurysmen.

Ziel des Instituts ist eine enge interdisziplinäre Zusammenarbeit mit medizinischen Fakultäten und klinischen Forschungseinrichtungen, um die Physiologie des Kreislaufs, die möglichen Auswirkungen chirurgischer Eingriffe sowie die Folgen des Einsatzes künstlicher Organe (Implantate) besser verstehen zu können. Die Forschungsschwerpunkte wurden wie folgt festgelegt:

  • Untersuchung und Simulation von Strömungsvorgängen in Aorten-Aneurysmen

  • Interaktion von menschlichem Gewebe, künstlichen Herzklappen und Stents sowie dem Bio-Fluid

  • Untersuchung der Rupturgefahr bei teilthrombosierten und nicht thrombosierten Aneurysmata

  • Einfluss der Formgebung eines Aneursymas und der Viskosität des Bluts auf die Rupturwahrscheinlichkeit

  • Physikalische in-situ Messungen mittels berührungsloser, optischer Geschwindigkeitsmessung (Laser) an Gefäßpräparaten, nach Vorgabe von Patientendaten

  • Anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung, Mitarbeit an Verbundforschungsprojekten

  • Herstellen der Förderungsfähigkeit von Studien durch die Industrie, der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), der Europäischen Union oder anderen öffentlichen Institutionen

  • Förderung der Lehre und Weiterbildung, insbesondere auf dem Gebiet der numerischen Simulation von Strömungsvorgängen mit der Finiten Volumen Methode (CFD/FSI)

Institutsmitglieder

  • Prof. Dr.-Ing. Frank Preser (Institutsleiter)

  • Ltd. Oberarzt Dr. med. Silvio Rohm

    Ev. Diakonissenkrankenhaus Leipzig,
    Akademisches Lehrkrankenhaus der Universität Leipzig

    Facharzt für Chirurgie / Viszeralchirurgie / Gefäßchirurgie /
    Endovaskuläre Chirurgie / Notfallmedizin

  • Dipl.-Tech. Math. Simon Sonntag
    RWTH Aachen University | University Hospital Aachen
    Helmholtz Institute / Institute of Applied Medical Engineering /
    Dept. of Cardiovascular Engineering