Computer testet neues Kniegelenk

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 des neuen künstlichen Kniegelenks aus Keramik bestimmen kann. Mediziner können daraus Rückschlüsse über die ideale Art der Verankerung des Implantats im menschlichen Körper ziehen.

"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.

Die Nachwuchswissenschaftlerin Christine Schultze führte die Berechnungen verschiedener Möglichkeiten der Verankerung der Implantate im Rahmen ihrer Diplomarbeit durch. Mit Hilfe der sogenannten Finite-Elemente-Methode konnte sie 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". Es konnte die günstigste Verteilung des Zementes und die ideale Position dieser neuartigen Keramikkniekomponente ermittelt werden.

COMPAMED.de; Quelle: Universität Rostock