Arterielle Biomechanik von überdehnten Arterienwänden

Dieses Forschungsprojekt behandelt die Analyse und die Modellierung von traumatischen Degenerationen von überdehnten Arterienwänden wie sie während therapeutischer Eingriffe auftreten. Die Datenbasis für die qualitative und quantitative Beschreibung des arteriellen Gewebes wird aus biaxialen Zugversuchen an den einzelnen Gewebekomponenten der einzelnen Arterienschichten gewonnen, bei denen Belastungen weit über dem physiologischen Bereich untersucht werden. Derartige Experimente ermöglichen die Analyse des makroskopischen mechanischen Antwortverhaltens des Gewebes. Zusätzlich sollen strukturelle Analysetechniken wie Fourier-Transformations Infrarot und Rasterelektronenmikroskopie zur Studie des Schädigungsverhaltens auf der Mikroskale herangezogen werden. Das makromechanische Verhalten der faserverstärkten Gewebe soll dann durch eine Formulierung beschrieben werden, welche auf mikroskopischen Modellen basiert, die die individuellen Komponenten charakterisieren. Diese Modelle legen Veränderungen von stochastischen Verteilungen von Fasereigenschaften infolge Gewebeäberdehnungen zu Grunde. Um eine quantitative Vorhersage für das Materialverhalten zu ermöglichen, sollen die Modellparameter mit Hilfe einer Kleinstes-Fehlerquadrat-Minimierung an die experimentellen Ergebnisse angepasst werden. Schlussendlich werden die Modelle durch den Vergleich einer Finite-Element-Berechnung mit Experimenten an ganzen Arteriensegmenten validiert.