Beschreibung der Lehr- und Lernformen
In diesem Projekt soll am Beispiel der MATCH-Challenge (http://www.ics2018.de/) der methodische Ablauf patienten-spezifischer bildbasierter Modellierung des Blutflusses erarbeitet werden. Dabei soll die medizinische Fragestellung mit Hilfe der iIngenieurswissenschaftlichenen Methode der numerischen Flusssimulation gelöst werden. Dies beinhaltet die Analyse der bereitgestellten Bilddaten zur Erstellung eines anatomischen Modells mit Vermessung geometrische Parametern, die Vorverarbeitung dieses Modells zur Nutzung in der Strömungssimulation (Wahl des Rechengebiets, Wahl des pPhysikalischen Modells, Wahl des Diskretisierungsverfahrens, Wahl der Randbedingungen, Wahl der zu untersuchenden Parametern basierend auf der Literaturanalyse), die Durchführung von Blutflusssimulationen mit CFD-Software (Wahl des Solvers, Gittergenerierung und Analyse desr Konvergenzverhalten), sowie die Auswertung der Ergebnisse mit dem Ziel das Risiko des Aufreißens eines Blutgefäßes mit Hilfe von numerisch berechneten Parametern vorauszusagen. Folgende Fragestellungen werden unteranderem besprochen: Gitterunabhängikeitsanalyse, Newtonsche vs. Nicht-Newtonsche Blutverhalten und Modelle, laminare vs. Turbulente Strömungen, elastische vs. fFeste Gefäßwände sowie Ein- und Auslassrandbedingungen.
Im Projekt werden sich theoretische Abschnitte zur Einführung in die Teilgebiete der Segmentierung sowie numerischen Blutflussmodellierung und praktische Anteile zur Umsetzung von Lösungsansätzen abwechseln. Die theoretischen Abschnitte beinhalten Übersichtsvorträge durch die Dozenten sowie die Analyse bereitgestellter Literatur in Gruppen. Im praktischen Teil sollen die in der MATCH-Challenge bereitgestellten Daten verarbeitet werden. Im letzten Teil des Projekts können die erzielten Ergebnisse gemeinsam kritisch analysiert und bewertet werden.
