Schlaganfällen auf der Spur: Supercomputing ermöglicht Aneurysma-Simulation. Fast jeder zweite Todesfall ist in Deutschland durch Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems, wie Herzinfarkte und Schlaganfälle, bedingt. Neben der Arteriosklerose liegt eine Gefahr in ruptierten Aneurysmen; 1–5 % der Bevölkerung haben solche Ausweitungen in den Arterienwänden. Das Risiko eines Risses lässt sich nur sehr schwer vorhersagen – nur etwa ein Aneursyma in 10.000 löst einen Schlaganfall aus. Zum besseren Verständnis der Ursachen und zur Optimierung der Prognose dient jetzt ein EU-Forschungsprojekt. Integrated Biomedical Informatics in the Management of Cerebral Aneurysms – kurz @neurist – heißt das Projekt, an dem 29 europäische und fünf außereuropäische Institutionen, Universitäten und Forschungseinrichtungen mitarbeiten.

Wie ist das Strömungs- und Gerinnungsverhalten in Aneurysmen? Solche Berechnungen sind aufgrund der nahezu beliebigen Geometrien, wie Adern sie darstellen, und durch den Einbezug von Faktoren wie Fluidpartikel- Wechselwirkung und Alterungs- sowie Verklumpungsprozessen extrem aufwendig. An die Stelle bisheriger 2D-Visualisierungen treten jetzt dreidimensionale Simulationen; Voraussetzungen dafür sind Supercomputer. Im Stuttgarter Höchstleistungsrechenzentrum (HLRS) – einem der schnellsten Computer Europas – lassen sich mit SX-8-Vektorrechnern von NEC High Performance Computing entsprechende komplexe Modelle errechnen. Beeindruckende fünf Billionen Rechenoperationen pro Sekunde im HLRS sind hierfür die Voraussetzung; mit konventionellen Rechner-Clustern würden sich die Berechnungen nicht derart effizient durchführen lassen.

Prognose-Anforderung durch Krankenhaus?

Ist ein Eingriff im konkreten Fall erforderlich? Durch welches intelligente Design hat ein – smart – Stent bei diesem Patienten den Strömungsverlauf risikomindernd zu beeinflussen? Diese Fragen soll künftig – unter Einbezug von genetischen Informationen und Evidenz- Datenbanken – eine solche Simulation beantworten helfen. Im Rahmen einer „sicheren Kommunikations-Infrastruktur“ werden – so Guy Lonsdale, General Manager des NECForschungslabors in St. Augustin – Krankenhäuser in Zukunft eine entsprechende Dienstleistung abrufen können. Auch wenn es die „Diagnose auf Knopfdruck“, die den Arzt ersetzen würde, nicht geben wird, so sieht Prof. Daniel Rüfenacht vom Institut für Neuroradiologie der Universität Genf doch klare Vorteile in der Medizin durch derartigen IT-Einsatz: „Computer können wesentlich dabei helfen, viel präzisere Diagnosen zu erstellen, die effizientere Behandlungsmethoden erlauben.“ Wer bei der diagnosefördernden Integration von Patienteninformations-Datenbanken das Menetekel juristischlegaler Hürden vor Augen hat, dem empfiehlt der Radiologe ein gemeinsames Hin-Arbeiten auf klare EURechtsverhältnisse zum Vorteil der Patienten. Aus Public Health-Sicht bringen die höheren Initialkosten Vorteile durch eine gezieltere Vorbeugung und geringere Akut-Kosten; allerdings muss für die Krankenhäuser ein faires Abrechnungsmodell gefunden werden.