Analyse der Druckwellenausbreitung in arteriellen Gefäßen mit Methoden der Netzwerktheorie

Die Druckwelle, die bei jedem Herzschlag entsteht, läuft entlang des Herz-Kreislauf-Systems und wird von dessen Eigenschaften geprägt. Sie trägt diese Eigenschaften entlang der Arterien in den Extremitäten nach außen. Hier können mit dem Wissen aus der netzwerktheoretischen Betrachtung die Herzfrequenz, die Druckwellenlaufzeit und damit der mittlere Druck in der Aorta, mit Bezug auf die zu ermittelnde Aortalänge und Laufzeit, die mittlere Druckwellengeschwindigkeit und die charakteristische Gefäßsteifigkeit in der Aorta gewonnen werden. Damit wird das hohe Potential des netzwerktheoretischen Ansatzes für die Medizin deutlich und die Aufgabe für die Entwicklung der Medizintechnik formuliert. Mit Hilfe eines elektrischen Ersatzschaltmodells, welches ein arterielles Gefäßsystem nachbildet sind die Übertragungsfunktion, die Fortpflanzungskonstante, der Wellenwiderstand und an Verzweigungen der Reflexionsfaktor bestimmt und auszuwertet worden. Anhand der Analyse zum Übertragungsverhalten konnten für einzelne Gefäßabschnitte und auch entlang von Gefäßverläufen die physiologischen Eigenschaften und Auswirkungen dargestellt werden. Im Anschluss sind diese Erkenntnisse für die Diagnose aufbereitet worden.