Ute Urban Knihy

Katheter-interventionelle und minimal-invasive Behandlungsmethoden stellen bedeutende Fortschritte in der Medizin dar. Der Anstieg dieser Verfahren bei Klappenerkrankungen führt zu neuen Entwicklungen von Transkatheterklappen, die aus einer Stentgeometrie mit integrierter künstlicher Klappe bestehen. Diese sind radial komprimierbar und minimal-invasiv einsetzbar. Aktuell eingesetzte Systeme weisen jedoch ingenieurtechnische Mängel auf, da nach der Implantation oft Leckagen auftreten und das Risiko einer Dislokation der Klappe besteht. In dieser Dissertation wird eine CAE-gestützte Methode zur belastungsgerechten Gestaltung von Transkatheterklappen entwickelt, basierend auf der Richtlinie VDI 2221. Die Methode umfasst eine definierte Abfolge von Gestaltungsebenen, einschließlich der Identifikation von Randbedingungen, Lösungskonzepten, der Gestaltung von Stent, Segel und Verankerung sowie experimentellen Untersuchungen zur Validierung. Durch iterative Optimierungen mithilfe von FEM-Modellen in Grob- und Feinauslegung wurden die Transkatheterklappen optimiert. Die Methode ermöglicht es, die Einflüsse der Lastfälle zu bewerten und unterstützt Entwickler dabei, eine harmonisierte Auslegung von Stent und Segel zu finden, um den gegenläufigen Anforderungen gerecht zu werden. Dies bietet bedeutende Impulse für die frühen Entwicklungsphasen zukünftiger Transkatheterklappen.