AUGEN/284: Simulationen sollen genaue Ursachen für Glaukome ergründen (idw)
Ruhr-Universität Bochum - 29.01.2009
Ein RUB-Ingenieur auf Abwegen
Simulationen sollen genaue Ursachen für Glaukome ergründen
Mit unseren Augen nehmen wir die Welt in all ihren Formen und Farben wahr. Doch unser Augenlicht ist vergänglich. Verschiedene Erkrankungen können unseren Sehsinn schwächen oder sogar zur Erblindung führen. Die weltweit zweithäufigste Ursache für Erblindung ist das Glaukom, fälschlicherweise auch oft als Grüner Star bezeichnet. Dr. Rafael Grytz hat für seine Dissertation am Institut für Konstruktiven Ingenieurbau erstmals Computersimulationen entwickelt, die wirklichkeitsnah die biomechanische Beanspruchung der Gewebestrukturen des Auges auf unterschiedlichen Längenskalen darstellen können. Die Methode soll helfen, die Krankheit besser zu verstehen.
Für seine Leistungen im Promotionsverfahren erhielt Rafael Grytz das seltene Prädikat "mit Auszeichnung".
Angriff auf die Nervenzellen
Ein Glaukom führt zu einer Schädigung und zum Verlust von Nervenzellen und Nervenfasern der Netzhaut. Nicht alle Informationen, die das Auge aufnimmt, können so an das Gehirn weitergegeben werden. Das Gesichtsfeld des Patienten wird eingeschränkt. Die Schäden sind irreparabel; eine medizinische Behandlung kann nur das Fortschreiten der Krankheit verhindern und die verbliebene Sehkraft retten. In den meisten Fällen ist ein überhöhter Augeninnendruck charakteristisch für die Krankheit. Es gibt außerdem Hinweise darauf, dass die optischen Nervenfasern im Bereich der Lamina cribrosa, dem Austrittsort der Sehnerven aus dem Auge, geschädigt werden. Warum das so ist und wie das in Zusammenhang mit dem Augeninnendruck steht, ist noch nicht geklärt.
Simulation auf allen Ebenen
Um diese Fragen zu beantworten, muss man einen Schritt weiter gehen, als die medizinische Forschung es bisher tut, sagt Rafael Grytz. Dort werden - auch in Computersimulationen - bislang nur die Makrostrukturen des Auges untersucht. Doch die Mechanismen, die das Krankheitsbild Glaukom charakterisieren, laufen auf verschiedenen Längenskalen des Auges ab. Also müssen auch die mechanische Beanspruchung der Mikro-Strukturen (einzelne Nervenzellen und Kollagenfasern rund um die Lamina cribrosa) und der Meso-Ebene (Geflecht von Kollagenfasern) betrachtet werden, um zum Beispiel einen Zusammenhang zwischen einem überhöhten Augeninnendruck und der Schädigung der Nervenfasern in der Lamina cribrosa zu verstehen. Die Computersimulationen, die Rafael Grytz für seine Dissertation entwickelt hat, leisten erstmals genau das und eröffnen der medizinischen Forschung so eine ganz neue Sichtweise - mit ingenieurwissenschaftlichem Einschlag.
Auf dem Weg in die USA
Zufälle passieren auch in der Wissenschaft: Während Grytz die biomechanischen Prozesse auf den verschiedenen Längenskalen mit seinen Simulationen theoretisch beschrieb, arbeiteten Wissenschaftler in Portland, USA, experimentell an genau diesem Ansatz. Die US-Forscher wurden via Internet auf Grytz aufmerksam und haben ihn in ihre Forschungsgruppe eingeladen. Im Frühjahr wird Rafael Grytz für mindestens zwei Jahre in Portland forschen und freut sich schon, seine Arbeit nun auch einmal experimentell betrachten zu können.
Titelaufnahme:
Grytz, Rafael:
Computational Modeling and Remodeling of Human Eye Tissues as Biomechanical Structures at Multiple Scales
Dissertation an der Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften der Ruhr-Universität Bochum
erschienen 2009.
Die Arbeit finden Sie online unter:
http://www-brs.ub.ruhr-uni-bochum.de/netahtml/HSS/Diss/GrytzRafael/diss.pdf
Weitere Informationen:
Rafael Grytz
wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Statik und Dynamik
Institut für Konstruktiven Ingenieurbau an der RUB
Homepage des Lehrstuhls: http://www.sd.ruhr-uni-bochum.de
Redaktion: Sarah Ziegler
Weitere Informationen finden Sie unter:
- http://www-brs.ub.ruhr-uni-bochum.de/netahtml/HSS/Diss/GrytzRafael/diss.pdf
Dissertation online
- http://www.sd.ruhr-uni-bochum.de
Homepage des Lehrstuhls
Zu dieser Mitteilung finden Sie Bilder unter:
• http://idw-online.de/pages/de/image84056
Computerbasiertes Mehrskalenmodell des menschlichen Auges unter Berücksichtigung der Siebplatten der Lamina cribrosa auf der Meso-Ebene und gewellter Kollagenfasern auf der Mikro-Ebene.
• http://idw-online.de/pages/de/image84057
Gewebestrukturen der Lamina cribrosa auf unterschiedlichen Längenskalen in der Realität und im Computermodell.
Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
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Quelle:
Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilung
Ruhr-Universität Bochum, Dr. Josef König, 29.01.2009
WWW: http://idw-online.de
E-Mail: service@idw-online.de
veröffentlicht im Schattenblick zum 31. Januar 2009