Handelsblatt

MenüZurück
Wird geladen.

08.02.2005

17:41 Uhr

Mediziner sind Atembeschwerden per Computer auf der Spur

Software hilft beim Durchatmen

VonHeinz Schmitz (Handelsblatt)

Wenn die Nase zu eng ist, kann das Atmen Probleme bereiten. Per Computertomographie und CFD-Software wollen Mediziner das Durchatmen erleichtern.

Modell zur CFD-Berechnung in den Atemwegen, Foto: Fluent

Modell zur CFD-Berechnung in den Atemwegen, Foto: Fluent

DÜSSELDORF. Mittels Computertomographie und spezieller Software wollen Mediziner Menschen helfen, die mit der Nase Probleme haben. Im Computer werden Atemschwierigkeiten simuliert und Eingriffe geplant.

Das Verfahren bedient sich der Computational Fluid Dynamics, abgekürzt CFD. Dabei simuliert eine Software die Strömungseigenschaften von Gasen oder Flüssigkeiten. Die Einsatzgebiete solcher numerischen Strömungssimulationen (http://www.cfd-online.com/) sind vielfältig. Am bekanntesten sind wahrscheinlich die Optimierungen von Formel Eins Rennwagen. Hier werden in Windkanal und Computer die Tests auf die Spitze getrieben. „Man gewinnt eine Formel Eins Weltmeisterschaft nicht mit dem stärksten Motor, sondern nur durch eine optimale Strömungsverteilung“, unterstreicht denn auch Peter Sauber, Chef des Schweizer Sauber Petronas-Rennstalls, seine eigenen Erfahrungen. Nicht umsonst investieren fast alle Teams dafür Millionenbeträge in Windkanäle und Computer.

Weniger spektakulär aber im Alltag hilfreich sind die Versuche von Medizinern, Forschern und Softwareentwicklern. Durch Simulation wollen Sie Patienten helfen, beschwerdefrei durchatmen zu können. So erforschen die Teams um Dr. Peter Scherer an der Universität von Pennsylvania und Dr. Daniel Kurtz an der New York State University die Ursachen der Atemnot und entwickeln Instrumente für Ärzte und Kliniken. Als Ursache der Atemprobleme haben die Forscher den Aufbau der Atemwege ausgemacht, die bei jedem Menschen verschieden sind. Sie bildeten Nasen und Rachenraum verschiedener Patienten im Computer nach und simulierten mit der CFD-Software des Herstellers Fluent die Strömungsverhältnisse während des Ein- und Ausatmens. Hierbei wurden die Engpässe sichtbar, an denen kritische Turbulenzen entstehen. Sie wurden als die Ursache der Beschwerden ausgemacht. Veränderungen in den Modellen und neue Rechenläufe veranschaulichten die Änderungen in der Strömung. Als Resultat können Verbesserungen berechnet und entsprechende Eingriffe geplant werden.

Der nächste Schritt für die Wissenschaftler ist die Entwicklung einer Software, die direkt aus den Daten einer Computertomographie automatisch ein Modell für die Strömungsberechnung erstellt. Daran kann der behandelnde Arzt die Probleme des Hilfesuchenden analysieren und Abhilfe schaffen.

Zahlen zeigen, dass Atembeschwerden keine Einzelfälle sind. Allein in den USA wurden im Jahr 2000 mehr als 100 Millionen Dollar für Untersuchungen und über 5 Milliarden Dollar für Medikamente ausgegeben. Bei erfolgreichen operativen Eingriffen würde zumindest der Medikamentenverbrauch stark reduziert werden.

Direkt vom Startbildschirm zu Handelsblatt.com

Auf tippen, dann auf „Zum Home-Bildschirm“ hinzufügen.

Auf tippen, dann „Zum Startbildschirm“ hinzufügen.

×