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Heidelberger Akademie der Wissenschaften [Editor]
Jahrbuch ... / Heidelberger Akademie der Wissenschaften: Jahrbuch 2019 — 2020

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D. Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses
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II. Das WIN-Kolleg
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Sechster Forschungsschwerpunkt „Messen und Verstehen der Welt durch die Wissenschaft“
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8. Charakterisierung von durchströmten Gefäßen und der Hämodynamik mittels modell- und simulationsbasierter Fluss-MRI (CFD-MRI)
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https://doi.org/10.11588/diglit.55176#0381
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D. Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses

chaorta in die zwei Beckenarterien simuliert und die entstehenden Wandschub-
spannungen berechnet (Abbildung 2).
5. Anwendung auf reale Messdaten
Für die Anwendung der Methode auf reale Daten wurde zunächst ein einfacher
Versuchsaufbau zur Durchflussmessung realisiert. Dort wurde ein zylindrisches
Objekt in einem festen Rohr platziert, welches über flexible Schläuche mit ei-
ner chromatographischen Pumpe mit minimaler Pulsation verbunden wurde. Die
entstanden MRI Daten wurden dann in den Algorithmus gegeben, welcher die
Lage des Objektes akkurat bestimmen und zugleich ein rauschfreies Strömungs-
feld liefern konnte. Die Ergebnisse wurden in [4] veröffentlicht.
Um die Methode für eine medizinische Anwendung zu testen, wurde ein
Patientendatensatz einer Aorta genutzt, welcher vom Fraunhofer-Institut für Bild-
gestützte Medizin (MEVIS) zur Verfügung gestellt wurde. Zuerst wurden die Er-

Abbildung 2: Ergebnisse der
Simulation einer Bauchaorta
zum Zeitpunkt des
größten Flusses. Betrag der
Wandschubspannung in [Pa]
ist farbig dargestellt.

Abbildung 3: Stromlinien Visualisierung der
gemessenen MRI Fluss-Daten. Die halb-
transparente Box zeigt das Optimierungsgebiet an
sowie darin enthalten zwei Schnittebenen. Links,
Bilder der oberen und unteren Schnittebene aus
den gemessenen MRI Daten. Rechts, die gleichen
Schnittebenen mit den Ergebnissen der Opti-
mierung. In den unteren Bildern sind außerdem
Konturlinien für Geschwindigkeiten in der Größe
von 0.2 aufgezeigt.



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