Leichte SpracheAnatomiespezifische Implantatverankerung mittels optimierter Verformungseigenschaften (ASIMOV)
links: Spannungsverteilung des Beckens für die Auslegung der Hüftimplantate (Quelle: Technische Universität München, Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb)) rechts: Beispiel eines entwickelten Implantats mit innerer Struktur (Quelle: Technische Universität München, Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb))
Ziel des Forschungsprojekts ASIMOV war die Entwicklung von neuartigen metallischen Implantaten, die dank ihrer speziellen inneren Struktur Verformungseigenschaften aufweisen, die dem natürlichen Verhalten des Knochens weitestgehend entsprechen.
Zu Beginn des Projekts wurde das natürliche Verformungsverhalten des Beckens mit Hilfe einer Simulation analysiert (siehe Bild links). Dies diente als Ausgangspunkt, um durch verschiedene Optimierungsansätze neuartige Hüftendoprothesen zu entwerfen (siehe Bild rechts). Für die Herstellung der Implantate wurde das Elektronenstrahlschmelzen verwendet. Es ermöglicht die Fertigung komplexer Geometrien mit biokompatiblen Werkstoffen. Vor allem die Optimierung der inneren Topologie des Bauteils bedeutete eine große Herausforderung. Für die großvolumigen Implantate musste ein Ansatz dafür gefunden werden, nicht verschmolzene Pulverpartikel aus den Strukturen zu entfernen, um den strengen Vorgaben für medizinische Produkte entsprechen zu können.
Es konnte eine Methode gefunden werden, welche die Planung, die Optimierung, die Herstellung und die Prüfung von steifigkeitsadaptierten Implantaten mit tragenden inneren Strukturen ermöglicht. Die Methode lässt sich auch bei weiteren orthopädischen Fragestellungen anwenden.
