Preprint zur mechanischen Modellierung von neurovaskulären Flow-Divertern

3 August 2026

In ihrem neuen Preprint „Mechanical Modeling of Braided Neurovascular Flow Diverters using a Beam-to-Beam and Beam-to-Surface Contact Formulation“ stellen Martin Frank, Ivo Steinbrecher, Matthias Mayr und Alexander Popp ein strukturmechanisch fundiertes Modellierungsframework für geflochtene neurovaskuläre Flow-Diverter vor, das vollständig auf Open-Source-Simulationswerkzeugen basiert. Das Framework kombiniert eine parametrische Beschreibung verwobener Flow-Diverter-Geometrien mit geometrisch exakter Simo–Reissner-Balkentheorie sowie expliziten Balken-zu-Balken- und Balken-zu-Oberfläche-Kontaktformulierungen.

Das Framework wird anhand dreier literaturbasierter Validierungsfälle validiert, die das Verhalten des Flow-Diverters unter axialer Zugbelastung, radialer Kompression und stufenweiser Durchmesseränderung abdecken. Untersucht werden der charakteristische Zusammenhang zwischen Länge und Durchmesser sowie die Axialkraftantwort, das radiale Druck-Durchmesser-Verhalten und geometriesensitive Größen, darunter die klinisch relevante Porosität. Durch die Verbindung von parametrischer Geometriegenerierung, Balkenmechanik, Kontaktmodellierung und Validierung schafft der vorgestellte Ansatz eine mechanisch valide Grundlage für die zukünftige patientenspezifische Simulation des klinischen Einsetzvorgangs von Flow-Divertern.

Frank, M., Steinbrecher, I., Mayr, M., Popp, A. (2026): Mechanical Modeling of Braided Neurovascular Flow Diverters Using a Beam-to-Beam and Beam-to-Surface Contact Formulation. Preprint, zur Veröffentlichung eingereicht. arXiv