Tief durchatmen – Mimics Innovationspreis für KIT-Forscher

Für die Entwicklung eines Verfahrens zur Strömungssimulation in der menschlichen Nase haben vier Wissenschaftler des Engineering Mathematics and Computing Lab (EMCL), einer Einrichtung für numerische Simulationen am KIT, und ein Mitarbeiter des Steinbuch Centre for Computing (SCC) den Mimics Innovationspreis 2011 in der Kategorie "Innovative computergestützte Techniken" gewonnen.

Asthma, Lungenentzündungen oder Bronchitis, aber auch Nebenhöhlenentzündungen oder Verengungen der Nase führen zu lästigen, teilweise gefährlichen Beschwerden. Um den Erfolg von Medikamenten und Operationen im klinischen Alltag verlässlich bewerten zu können, hat das EMCL-Team um Professor Vincent Heuveline und Dr. Mathias J. Krause ein neues Simulationsverfahren entwickelt.

Mit verschiedenen Software-Paketen können die Wissenschaftler Daten aus Computertomographie-Aufnahmen so aufbereiten, dass sie die Strömung der Atemluft in der Nasenhöhle berechnen können. Ärzte können die Simulationsergebnisse dreidimensional aus verschiedenen Ansichten analysieren und genauere Erkenntnisse über Engstellen oder geometrische Fehlstellungen erhalten.

Den Preis erhielten Mathias J. Krause, Thomas Gegenbach, Rolf Mayer, Simon Zimny und Vincent Heuveline für ihre Arbeit mit dem international ausgerichteten Open-Source-Software Projekt OpenLB und dem am EMCL angesiedelten Projekt United Airways. In letzterem entsteht ein Verfahren zur ganzheitlichen Simulation der Atmung im gesamten menschlichen Atmungstrakts.

(Abb.: Simulierte Luftströmung beim Ausatmen durch die Nasenhöhle eines Patienten mit Nasenscheidewandverkrümmung: Rote Kugeln stehen für relativ hohe, blaue Kugeln für relativ geringe Strömungsgeschwindigkeiten.)


del, 01.07.2011