Realitätsnahe Finite-Elemente-Simulation in der präklinischen Testung von Knie- und Hüftimplantaten

Autor: Arnd Steinbrück, Volkmar Jansson, Matthias Woiczinski, Peter E. Müller, Inês Santos, Thomas M. Grupp, Christoph Thorwächter, Allan Maas
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Der Orthopäde. 49:1060-1065
ISSN: 1433-0431
0085-4530
Popis: In der Entwicklung eines Implantates dient die Computersimulation mittels der Finiten-Elemente(FE)-Methode der fruhzeitigen Identifikation designbedingter Schwachstellen, wodurch sich Entwicklungsschleifen auf ein Minimum reduzieren lassen. Weiterfuhrend wird die FE-Simulation fur die Auswahl der zu testenden Komponentenkombinationen eingesetzt, um zustandigen Behorden einen Nachweis des Worst-Case-Konstruktes fur den anschliesenden jeweiligen experimentellen Dauerfestigkeitstest zu erbringen. Finiten-Elemente-Simulationen und experimentelle Forschungsstudien zeigen, dass die Implantatpositionierung einen Einfluss auf die mechanischen Belastungen haben kann und damit auch unter Umstanden die praklinische Evaluierung der Prothesen beeinflussen kann. Damit erbringt die FE-Simulation derzeit schon einen wesentlichen Beitrag zur praklinischen Testung. Allerdings sollten die Berechnungsmodelle fur die Berechnung standardisiert werden, damit eine Vergleichbarkeit gegeben ist. Zusatzlich ist die Entwicklung neuer dynamischer und realitatsnaher Belastungsmodelle notig, um auch derzeit nicht darstellbare Schadensfalle vorab erkennen zu konnen. Mit speziellem Blick auf den Klinikalltag waren in Zukunft Modelle wunschenswert, die intraoperativ entstehende kinematische Veranderungen und resultierende Fehlbelastungen der Implantate darstellen konnen und die Adressierung durch eine veranderte Positionierung oder Verwendung eines anderen Prothesendesigns ermoglichen.
Databáze: OpenAIRE
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