Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Computer testet neues Kniegelenk

01.11.2006
Numerisches Testverfahren in Rostocker Orthopädie mit Forschungspreis prämiert

Da künstliche Gelenke (Endoprothesen) im menschlichen Körper erheblichen Belastungen ausgesetzt sind, müssen diese vor der Erstimplantation eingehend getestet werden. Einer Arbeitsgruppe mit der jungen Rostocker Nachwuchswissenschaftlerin Christine Schultze gelang nun die Entwicklung eines Testverfahrens, das mittels Computersimulation die Belastung eines neuen künstlichen Kniegelenks aus Keramik bestimmen kann.

Und das mit beeindruckenden Ergebnissen: Mediziner können daraus Rückschlüsse über die ideale Art der Verankerung des Implantats im menschlichen Körper ziehen. Die Entwicklung des Testverfahrens wurde jetzt mit dem Forschungspreis der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie ausgezeichnet.

"Das neu entwickelte künstliche Kniegelenk besteht aus einer neuartigen Mischkeramik, die eine erheblich höhere Festigkeit als bisherige Keramiken für Kunstgelenke erwarten lässt", sagt PD Dr. Rainer Bader, Leiter des Forschungslabors für Biomechanik und Implantattechnologie an der Orthopädischen Universitätsklinik in Rostock. Mit diesem Werkstoff könne eine deutlich bessere Abriebfestigkeit unter Belastung erzielt werden. "Vor dem Einsatz dieser Kniegelenke am Patienten musste aber geprüft werden, wie eine ideale Verankerung dieser Implantate erfolgen kann", so Dr. Bader weiter.

Dazu haben die Rostocker Forscher um den Direktor der Orthopädischen Uniklinik, Professor Dr. Wolfram Mittelmeier, ein Verfahren gewählt, mit welchem über eine Computersimulation die Spannungen in Keramikprothese, Knochen und Verankerungsschicht aus Zement ermittelt werden können.

Die Nachwuchswissenschaftlerin Christine Schultze führte diese Berechnungen verschiedener Möglichkeiten der Verankerung der Implantate im Rahmen ihrer Diplomarbeit durch. Betreut wurde sie dabei von Daniel Klüß und Dr. Rainer Ba-der, beteiligt waren zudem Dr. Heiner Martin und Professor Dr. Klaus-Peter Schmitz vom Institut für Biomedizinische Technik der Universität Rostock. Mit Hilfe der sogenannten Finite-Elemente-Methode konnte Christine Schultze im Computer simulieren, wie der Knochen und die sehr harten Keramikteile belastet werden. "Keramik ist ein sehr harter und anspruchsvoller Werkstoff, den wir optimal in den Körper einsetzen müssen", betont Dr. Bader. "Es muss das Ziel sein, die Belastung des Knochens unter dem Keramikimplantat optimal zu verteilen. Außerdem müssen überhöhte Spannungen in der Keramik verhindert werden".

Die Ergebnisse waren beeindruckend: Es konnte die günstigste Verteilung des Zementes und die ideale Position dieser neuartigen Keramikkniekomponente ermittelt werden. Für ihre Arbeit erhielten die Rostocker Wissenschaftler jetzt den Forschungspreis der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie. Verliehen wurde er anlässlich des Deutschen Orthopädenkongresses in Berlin. Die prämierte Arbeit bewegt sich im Umfeld intensiver Erforschung von künstlichen Materialien zum Einbau in das menschliche Gewebe an der Medizinischen Fakultät der Universität Rostock. Die Arbeit ist darüber hinaus ein wichtiges Zeichen für die erfolgreiche Tätigkeit des vor kurzem gegründeten Kompetenznetzwerkes Orthopädie am Universitätsklinikum Rostock, das neben der Betreuung von Patienten auch gezielte Forschungen in enger Zusammenarbeit mit Herstellerfirmen ermöglicht.

Kontakt:

Professor Dr. med. Wolfram Mittelmeier
Orthopädische Klinik und Poliklinik
Universitätsklinikum Rostock (AöR)
Doberaner Straße 142
18057 Rostock
Tel. 0381/4949301
Priv.-Doz. Dr. med. Dipl-Ing.. Rainer Bader
Forschungslabor für Biomechanik und Implantat-Technologie
Orthopädische Klinik und Poliklinik
Universität Rostock
Doberaner Straße 142
18057 Rostock
Tel. 0381/4949337

Dr. Wolfgang Peters | idw

Weitere Berichte zu: Forschungspreis Implantat Kniegelenk Orthopädie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Aktuelle Therapiepfade und Studienübersicht zur CLL
20.10.2017 | Kompetenznetz Maligne Lymphome e.V.

nachricht Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt
18.10.2017 | Universität Bern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher untersuchen Pflanzenkohle als Basis für umweltfreundlichen Langzeitdünger

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

„Antilopen-Parfüm“ hält Fliegen von Kühen fern

20.10.2017 | Agrar- Forstwissenschaften

Aus der Moosfabrik

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie