Wissen, wann die Ader platzt.

Es ist eine Entscheidung per Bandmaß: ist das Aneurysma im Körper kleiner als fünf Zentimeter, machen die Chirurgen nichts. Das Risiko eines Risses, einer Ruptur, ist bei dieser Größe relativ gering. Größere Aussackungen sind tickende Zeitbomben, sagt der Chirurg Professor Sven Jonas vom Uniklinikum Leipzig.

"Wenn ein Aneurysma einen Durchmesser von mehr als fünf Zentimetern hat, dann ist es so, dass das Risiko einer Ruptur bei 50 Prozent liegt innerhalb der nächsten zwei Jahre. Und dabei muss man wissen, das eine solche Ruptur mit einer Sterblichkeit von 80 bis 90 Prozent einhergeht."

Bei der Entscheidung für oder gegen eine Operation spielt es keine Rolle, ob der Patient klein und schlank oder ein groß wie Schrank ist. Außerdem wissen die Ärzte nicht, in welchem Zustand die geschädigte Ader wirklich ist. Jonas:

"Hier ist es schwierig, biologische Eigenschaften festzustellen, weil wir nicht so einfach wie bei einem Tumor eine Biopsie entnehmen können und uns diese Biopsie vielleicht auch gar nicht so viel aussagen würde. Das können uns interessanterweise die Mathematiker aus ihren Erfahrungen heraus sagen."

Der Mathematiker, der dies kann, ist der Strömungsmechaniker Frank Preser. Der Professor der Hochschule für Wirtschaft, Technik und Kultur Leipzig untersucht normalerweise die Strömungsverhältnisse in Abwasserröhren oder modelliert die Hochwasserfluten sächsischer Flüsse. Das Verfahren dazu ist die Finite Elemente Methode. Dabei werden so komplexe Systeme, wie es Deiche und Rohrsysteme sind, virtuell in lauter kleine Körper zerlegt. Im Fall der Aorta sind es Tetraeder, Pyramiden mit dreieckiger Grundfläche. Für jeden dieser Tetraeder rechnet Frank Preser die Beanspruchung aus.

"Und dieses Modell liefert die ersten Aussagen über den Druck an den geschädigten Wänden oder auch beispielsweise am Volumenstrom oder der Geschwindigkeit. Es bleibt eine Näherung, weil Sie niemals die komplette Hydromechanik eines menschlichen Organismus abbilden können."

Basis der Berechnungen sind Bilder aus dem Computertomographen. Sie zeigen die exakte Lage und Größe eines Aneurysmas und die Ablagerungen im Inneren der Ader. Um seine Rechnung abzusichern, will Frank Preser die kranken Schlagadern als Modell nachbauen.

"Dazu wird genau die gleiche dreidimensionale Datei verwendet und unsere Idee ist es, daraus ein Modell aus hochtransparentem Silikon zu erzeugen, weil nämlich die Flexibilität der Aorta mit abgebildet werden soll."

Adern sind im Gegensatz zu Röhren elastisch, das stoßweise Arbeiten des Herzens sorgt für sich ständig ändernde Drücke und Blut verhält sich anders als Wasser. Um zuverlässige Daten gewinnen zu können, braucht Frank Preser die Silikonmodelle. Auf Basis der Computertomographien sollen rund ein Dutzend Nachbildungen in natürlicher Größe mit typischen Aussackungen geschädigter Herzarterien oder der Bauchschlagader entstehen. Preser:

"Also man nimmt auf der Basis der CT oder MRT-Daten alles das heraus, was für die Generierung des physikalischen Modells erforderlich ist."

Stoßweise, so wie auch das Herz pumpt, wird ein blutähnliches Gel-Wasser-Gemisch durch die transparenten Kunstadern gepresst. Per Laserstrahl werden Druck, Strömungen und Fließgeschwindigkeit gemessen. Auf diese Daten setzt der Chirurg Sven Jonas.

"Wir hoffen, dass wir auf diese Art und Weise zu einer neuen Klassifikation und dann idealerweise zu einer neuen Art der Entscheidungsfindung hinsichtlich einer Operation kommen können. Nicht bei jedem Patienten, das kann man sich ja gut vorstellen, ist bei Durchmesser von über fünf Zentimeter die Wand gleich dünn."

Nur bei jedem zweiten Patienten mit einem Aneurysma platzt dieses wirklich. Alle anderen werden umsonst operiert. Hier präziser entscheiden zu können, würden Patienten und Ärzten helfen.