Entwicklung eines CT-basierten diskontinuierlichen Galerkin-Verfahrens für biomedizinische Anwendungen

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Der Einsatz numerischer Simulationen auf der Grundlage bildgebender Verfahren in der Medizin weist aufgrund der Berücksichtigung patientenspezifischer, anatomischer Eigenschaften und Besonderhei-ten ein hohes Nutzenpotential auf. Eine direkte Verwendung von CT-Aufnahmen für die Finite-Elemete-Simulation gestaltet sich problematisch. Das Hauptproblem dabei sind die bei den Tomogra-phieaufnahmen entstandenen künstlichen Singularitäten im Modell. Mithilfe der diskontinuierlichen Finiten Elemente kann der negative Einfluss der Singularitäten im Laufe der Berechnung stark reduziert werden. Gegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung eines diskontinuierlichen, numerischen Verfahrens, mit dem die Tomographieaufnahmen ohne Umwege für die Simulation verwendet werden können.Das Vorhaben umfasst insbesondere die Formulierung eines geeigneten diskontinuierlichen Verfah-rens im Rahmen der Theorie poröser Medien. Damit kann das Materialverhalten der meisten Gewe-bearten in der Simulation berücksichtigt werden.Die Herausarbeitung des CT-gestützten, diskontinuierlichen Modellierungsansatzes hat die direkte und nahtlose Integration numerischer Simulationsmethoden in den biomedizinischen Anwendungen zum Ziel.