Interventionelle Neuroradiologie
Die interventionelle Neuroradiologie ist spezialisiert auf minimalinvasive Eingriffe im Bereich des zentralen Nervensystems. Diese werden angewendet, um diagnostische und therapeutische Maßnahmen direkt am Ort der Erkrankung durchzuführen, ohne dass dabei offene chirurgische Eingriffe notwendig sind. Unsere Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung und Verbesserung dieser minimalinvasiven Verfahren.
Ziel ist es die Patientenversorgung zu verbessern, die Genauigkeit der Diagnose zu steigern und schonendere Behandlungsoptionen anzubieten. Hierzu gilt es die Effizienz, Sicherheit und Wirksamkeit der minimalinvasiven neuroradiologischen Eingriffe nachzuweisen und zu optimieren. Dies umfasst die Erforschung innovativer Bildgebungstechnologien, Fortschritte in der Kathetertechnik und die Evaluierung neuer Materialien und Therapieansätze für insbesondere neurovaskuläre Erkrankungen wie Schlaganfälle, Aneurysmen, Gefäßmalformationen oder venöse Abflussstörungen im Gehirn und Rückenmark.
Die Forschungsgruppe für minimalinvasive neuroradiologische Therapie arbeitet eng mit dem Forschungscampus STIMULATE sowie verschiedenen Industriepartnern zusammen.
Projekte
SOFINA (Simulationsgestützte Optimierung von Flow-Divertern zur Behandlung intrakranieller Aneurysmen):
Das BMBF geförderte SOFINA Projekt (Förderkennzeichen: 13GW0674A) wird gemeinsam mit dem Forschungscampus STIMULATE Magdeburg und dem Industriepartner Acandis GmbH (Pforzheim, Deutschland) durchgeführt.
Mittelpunkt ist die Optimierung der Behandlung intrakranieller Aneurysmen mittels Flow-Diverter, sowie die Erforschung von Möglichkeiten zur Optimierung der fluiddynamischen Behandlung intrakranieller Aneurysmen, um Okklusionszeiten zu verkürzen, den Bedarf an Nachbehandlungen zu reduzieren sowie die Gefahr von Rupturen weiter zu minimieren. Des Weiteren werden neuartige Flow-Diverter Designs und simulationsbasierte Planungs- und Unterstützungssoftware erforscht und entwickelt.
Simulationen und Computational fluid dynamics (CFD):
Ziel ist es, gemeinsam mit der Forschungsgruppe Medical Flows des Forschungscampus STIMULATE, mit Hilfe von computergestützten Simulationen den Blutfluss in den Gehirngefäßen vorherzusagen und damit die Gefahr von Gefäßerkrankungen zu beurteilen. Weiterhin werden verschiedene endovaskuläre Behandlungsszenarien virtuell durchgeführt, um so den Therapieeinfluss auf den Blutfluss zu untersuchen. Hierbei können verschiedene Implantate und deren Positionen verglichen, sowie die Wechselwirkung zwischen Implantat und Blutfluss charakterisiert werden.
Basierend auf patientenspezifischen medizinischen Bilddaten werden die verschiedenen intrakraniellen Pathologien (z.B. Aneurysmen, arteriovenöse Malformationen und Sinusstenosen) in 3D Modelle umgewandelt. Anschließend werden mit Methoden der numerischen Strömungsmechanik klinische Fragestellungen hinsichtlich des Blutflussverhaltens in den erkrankten Gefäßen untersucht.
Abb.1 Qualitativer hemodynamischer Vergleich einer fetalen und nicht-fetalen PcomA
Schädeldruck und 3D-Modelle:
Die Verwendung von 3D-Modellen im Rahmen der interventionellen neuroradiologischen Ausbildung, insbesondere mit dem Schwerpunkt Gehirngefäße, bietet viele Vorteile für die Ausbildung und Spezialisierung.
Durch die präzise 3D-Darstellungen der Gehirngefäße können realitätsnahe Simulationen durchgeführt und spezifische Eingriffe trainiert werden. Dies ermöglicht angehende und erfahrene Interventionalist*innen, sich mit der komplexen vaskulären Anatomie vertraut zu machen und ihre interventionellen Fähigkeiten zu verbessern.
Der Forschungsschwerpunkt liegt in der Anfertigung realitätsnaher Nachbildungen des menschlichen Schädels, insbesondere unter Berücksichtigung der röntgenologischen Darstellung sowie der originären anatomischen Ausrichtung der 3D-Gefäßmodelle.
Abb. 2 Röntgenbilder (oben) und CT-Volumenrenderings (Mitte) des Schädelpräparats (links) und des gedruckten Modells (rechts) sowie ein DSA-Vergleich (unten) eines echten Aneurysmas (links) zu einem entsprechendem gedruckten Gefäßmodell im gedruckten Schädel (rechts).
Device Testung und Entwicklung:
Die Forschungstätigkeit konzentriert sich auf die Testung und Evaluation von neuen Materialien für minimalinvasive Therapien von neurovaskulären Erkrankungen oder weiterer neurologischer Krankheitsbilder. Neben der Testung im Modell, führen wir Zulassungsstudien sowie die Evaluierung nach Marktzulassung durch. Hierzu initiieren wir eigene zentrumsübergreifende Studien oder nehmen an diesen Teil (siehe Clinical Trials). Darüber hinaus entwickeln wir unter anderem im Rahmen des von der EU geförderten BIOMEND Doctoral Network neue bioresorbierbare Stents und Flow-Diverter sowie die dafür verwendeten Materialien.
Abb. 3 Trackability-Testung eines Aspirationskatheters (oben) mit der zugehörigen Kraftentwicklungskurve (unten).
Mitarbeitende
Doktoranden
Publikationen
Schwab, R., Kabbasch, C., Goertz, L. et al. The DERIVO 2 Heal Embolization Device in the Treatment of Ruptured and Unruptured Intracranial Aneurysms: a Retrospective Multicenter Study. Clin Neuroradiol (2024). https://doi.org/10.1007/s00062-024-01446-8 |
Böckmann, Julian, Klebingat, Stefan, Schwab, Roland, Behme, Daniel and Boese, Axel. "Evaluation of flushing parameters for clear view vascular endoscopy" Current Directions in Biomedical Engineering, vol. 9, no. 1, 2023, pp. 511-514. https://doi.org/10.1515/cdbme-2023-1128 |
Schwab R, Stahl J, Janiszewski R, et al |
Schwab R, Zschenderlein N, Boese A, et al |
Schwab R, Jan-Hendrik B, Behme D |
Schwab R, Stahl J, Stefan K, et al |
Schwab R, Stefan K, Diamandis E, et al |