Leistungsangebot | In-silico Funktionsprüfung von Implantaten

Fraunhofer IPA

In-silico Orthopaedics using Musculoskeletal 3D-Modelling

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In-silico Funktionsprüfung von Implantaten

Patientenspezifische Funktions- und Wirksamkeitsanalysen von Implantaten können derzeit in klinischen Studien nicht ermittelt werden. Dieses Problem kann durch verifizierte und validierte (V&V) in-silico Analysen des Patienten zusammen mit dem Implantat gelöst werden. Dafür werden smarte virtuelle Prozesse aus der medizinischen Bilddatenerfassung und -analyse sowie biomechanische Experimente, in-silico Menschsimulationen und CAE (Computer-Aided Engineering) der Produkte benötigt. Derzeit fehlen diese Möglichkeiten in den Unternehmen. Eine zulassungskonforme in-silico Implantatanalyse an einer großen Anzahl an Patienten (> 100) kann realistisch unter physiologischer und biomechanischer Umgebung zu einem Bruchteil des Zeitaufwands und der Kosten von klinischen Implantatstudien erfolgen. Die in-silico Studien haben den weiteren Vorteil, dass aus den komplexen Simulationen neues detailliertes Wissen über das dynamische Zusammenspiel des Implantats mit dem Patienten geschaffen werden.

Leistungen

  • Bio- und strukturmechanische in-silico Funktionsprüfung von Implantaten
  • Biomechanische (dynamischen) Analyse und Optimierung der Implantatpositionierung in Gelenken
  • Erstellung von detaillierten muskuloskelettale CAD-FEM Simulationsmodellen aus Patienbilddaten (MRT, Ultraschall)
  • 3D-FEM Simulationen von physiologischen Gelenksystemen (Muskel, Sehnen und allen Bindegewebestrukturen) mit realistischer Kinematik
  • Entwicklung von unterstützenden biomechanische Simulations- und Analyseprozessen für die orthopädische Chirurgie
  • Weiterbildung in der Simulationstechnologie für Biomechanik und Strukturmechanik
  • Entwicklung von Simulationsprozessen für personalisierte Produkte

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Personalisierte und bioinspirierte Medizintechnik