Bei der Entwicklung künstlicher Gelenke werden aufwendige Simulationen durchgeführt, um mögliche Abnutzungsprozesse zu verhindern oder zu verzögern.
Das Verhalten künstlicher Gelenke (Endoprothesen) und Knochenimplantate im menschlichen Körper lässt sich im Vorfeld nur virtuell, am Computer, testen. Derartige Testverfahren gibt es noch nicht viele, weshalb die Orthopädische Universitätsklinik Rostock am 26. und 27. August 2011 Experten der Numerischen Simulation zu einer Tagung einlädt – der ersten ihrer Art in Deutschland. Parallel arbeiten die Rostocker an einem virtuellen Menschen, der mit detaillierten Patientendaten gefüttert werden kann und dadurch passgenaue Endoprothesen ermöglicht.
Für die Rostocker Forscher stehen zwei wesentliche virtuelle Simulationsverfahren zur Verfügung: die Finite-Elemente-Analyse und die Mehrkörpersimulation. „Ihre regelmäßige praktische Anwendung im Klinikalltag steckt noch in den Kinderschuhen. Das ist noch ein ganz neues Gebiet in der Forschung“, erklärt Professor Dr. Rainer Bader von der Orthopädischen Universitätsklinik in Rostock, Leiter des Forschungslabors für Biomechanik und Implantat-Technologie (FORBIOMIT). Er betreut die Rostocker Simulationsanlagen für Endoprothesen und ist Humanmediziner und Diplom-Ingenieur. Während des ersten „SimOrtho – Symposiums zu Numerischer Simulation in der Orthopädischen Biomechanik“ kommen auf diesem Gebiet arbeitende internationale Experten zu einem Erfahrungsaustausch nach Rostock. Wissenschaftler aus den USA, aus Südafrika, Kanada und anderen Ländern werden erwartet. Eingeladen sind auch Mediziner, vor allem aber Ingenieure, Physiker und Informatiker, die auf dem Gebiet hoch entwickelter Medizintechnik arbeiten.
Virtuelle Simulationen werden in der klinischen Praxis bis jetzt bei der Fehleranalyse eingesetzt. Wenn es etwa bei einem Patienten zu Beschwerden mit der Endoprothese kommt, kann das Problem per Computer und mit den Patientendaten ermittelt werden. Für Professor Bader nur der Anfang: Das Rostocker Forscherteam um Professor Bader, Dr. Daniel Klüß und Professor Dr. Christoph Woernle (Lehrstuhl für Technische Mechanik/Dynamik) arbeitet an der Entwicklung eines virtuellen Menschen, der jeweils mit konkreten Patientendaten – Körpergröße, Gewicht beispielsweise – bestückt werden kann, so dass sich die ideale Beschaffenheit eines Implantats errechnen lässt.
26. und 27. August 2011 SimOrtho - 1. Internationales Symposium zu Numerischer Simulation in der Orthopädischen Biomechanik (1st International Symposium on Numerical Simulation in Orthopaedic Biomechanics), Hörsaal, Klinik und Poliklinik für Orthopädie am Universitätsklinikum Rostock (AöR), Doberaner Straße 142, Internet: www.simortho.org (für Studierende kostenlos)
