Essay - 인공 관절의 최적화 : Optimierung künstlicher Gelenke

Optimierung künstlicher Gelenke. 

Prof. Dr. Rainer Bader vom Forschungslabor für Biomechanik und Implantattechnologie der Orthoöüdischen Klinik und Poliklinik der Universität Rostock und Prof. Dr. Christoph Woernle vom Lehrstuhl für Technische MEchanik und Dynamik der Universität Rostock haben mit ihrem zehnköpfigen Forscherteam einen für Deutschland bislang einmaligen Forschungsansatz zur Optimierung künstlicher Gelenke entwickelt.

Worauf beruht er neue Forschungsansatz?

: Das Verhalten von künstlichen Gelenken, auch Endoprothesen genannt und Knochenimplantaten im menschlichen Körper wird vor der klinischen Verwendung im Vorfeld zuhenmend virtuell, also an Computermodellen, getestet. Unser Forschungsansatz basiert auf einer Kopplung von Roboter gestützten Testverfahren für künstliche Gelenke und Computersimulationen. Mil Hilfe von Robotern können aufwändige Tests an neuen Generationen künstlicher Gelenke durchgeführt werden. Sie verhindern beziehungsweise verzögern mittelfristig mögliche Instabilitäten und Abnutzungsprozesse im künstlichen Gelenk. Das erreichen wir durch optimierte Implantat-Designs.

Warum haben Sie die neue Methode entwickelt?

: Die Kombination aus Roboter gestütztem Testverfahren und Computersimulation für Implantate gab es bislang nicht, Deshalb stößt die Forschung auch international auf großes Interesse. Jetzt zu ihrer Frage : Über 400.000 Menschen erhalten in Deutschland jährlich ein neues Hüft- oder Kniegelenk. Doch nach der Operation kommt es in einzelnen Fällen zu Luxationen, also Ausrenkungen oder zu Infektionen der Küftendnoprothese. Auch mit einen neuen Kniegelenk sind Patienten niht immer zufrieden, weil sie nach der Operation unklare Schmerzen haben. Diese Methode ermöglicht, die Risiken zu minimieren.

 

Was ist die Herausforderung?

: Die technische Herausforderung besthen darin, eine reale Endoprothese - ein künstliches Gelenk - virtuell in die Computersimultaion mit kontinuierlich Datenrückführung einzubinden. Dazu wird die Endoprothese mit einem Roboter nach Vorgaben des Simulationsrechners bewegt und belastet. Der Roboter erfasst die tatsächlich entstehenden Bewegungen und auftretende Kräfte. Weil die Messungen in den virtuellen Menschen zurückgespreist werden, kommtes zu ständigen und gegenseitigen Wechselwirkungen mit der realen Endoprothese, die im Roboter befestigt ist und dem virtuellen Patienten.

Was kann man dabei sehen?

: Mit der Simulation können wir sehen, wie sich künstliche Gelenk im Körper unter verschiedene Belastungen und Randbedingungen verhalten. Dabei werden de Muskulatur und der Kapsel-Bandapparat berücksichtigt. Wir nutzen bei unseren Tests mit dem virtuellen MEnschen reale Prothesen. Roboter und Simulationsrechner sin über einen Datenaustausch miteinander verbunden. So lässt sich genau erkennen, wie die Endoprothese sich im menschlichen Körper verhalten würde. Der Computer liefert die aten zu Bewegungen und Belastungen des Implantats im Körper.

von http://www.operation-endoprothetik.de/wir-uber-uns-2/