France
Suchen

Translational Research-Programm Mit Mathematik passen Implantate besser

Redakteur: Kathrin Schäfer

Den Nutzen grundlegender wissenschaftlicher Erkenntnisse können Menschen mit Implantaten bald am eigenen Körper spüren. Das zeigen Ergebnisse eines Translational Research-Projekts des Wissenschaftsfonds FWF. In diesem wird demonstriert, wie 3D-Modelle und spezielle mathematische Verfahren das Design und das Einheilen von Körperimplantaten patientenspezifisch verbessern können.

Firma zum Thema

3D-Modelle und spezielle mathematische Verfahren können das Design und das Einheilen von Körperimplantaten patientenspezifisch verbessern
3D-Modelle und spezielle mathematische Verfahren können das Design und das Einheilen von Körperimplantaten patientenspezifisch verbessern
(Bild: FWF)

Speziell für Schultergelenke bzw. deren Prothesen wurden dafür Daten von Computer- und Magnetresonanztomografien erfasst und zur Generierung von 3D-Modellen genutzt. Diese wurden mittels Finite-Elemente-Methode (FEM) analysiert und mögliche individuelle Optimierungen berechnet. Das Projekt zeigt beispielhaft den akuten Nutzen von Forschungsergebnissen aus dem Translational Research-Programm des Wissenschaftsfonds FWF im Auftrag des österreichischen Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT), das mit dem 2. Quartal 2012 eingestellt wurde.

Mathematik und Medizin im Schulterschluss

In dem Projekt sind grundlegende wissenschaftliche Erkenntnisse der Mathematik, Medizin und Computerwissenschaft mit dem Ziel vereint, Prothesen für Schultergelenke individuell zu optimieren. Unter Leitung von Dr. Karl Entacher von der Fachhochschule Salzburg und DDr. Peter Schuller-Götzburg von der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität Salzburg wurden dabei zunächst Computermodelle des menschlichen Schultergelenks berechnet, die in der Folge als Grundlage analytischer Simulationen verschiedener Belastungsbedingungen dienten.

Implantate patientenspezifisch optimieren

Mittels FEM sind die österreichischen Forscher in der Lage, unterschiedlichste Bedingungen unter Berücksichtigung von Variablen wie Materialbeschaffenheit und Belastungen, aber auch von Grenzbedingungen der Beweglichkeit zu simulieren. Zu diesen Bedingungen meint Dr. Entacher: „Unser Ziel war es, verschiedene Positionen und unterschiedliche Winkelstellungen des Implantats im Körper sowie auch die anatomischen Voraussetzungen verschiedener, individueller Patienten zu simulieren.“

Tatsächlich ist das Modell so ausgeklügelt, dass verschiedene Gewebearten wie Weichgewebe oder unterschiedliche Knochenbereiche selektiert werden können. Auch sind virtuelle Schnitte zum beliebigen Verschieben von Knochen- und Implantatteilen möglich. Insgesamt können so wertvolle Daten für eine patientenspezifische Optimierung von Schulter- sowie auch Zahnimplantaten gewonnen werden, die künftig schon vor einem Eingriff wichtige Informationen zur Positionierung, dem Typ oder dem Verhalten des Implantats geben können.

Kontakt:

Der Wissenschaftsfonds FWF:

A-1090 Wien

www.fwf.ac.at

(ID:33509920)