Universität Saarland: Implantat nach Maß macht Knochenbrüche berechenbar.

Waden- oder Schienbeinbrüche sind nicht immer komplikationsfrei. Forscher der Uni des Saarlandes haben in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Forschungszentrum für künstliche Intelligenz (DFKI) eine personalisierbare Therapie entwickelt, die den Knochen optimal bei der Heilung unterstützt.


Mit diesem neuen Verfahren erhalten Patienten das jeweils für sie optimale Implantat, maßgeschneidert für ihren Knochen. Das neuartige Verfahren hält damit nicht nur den individuellen Belastungen stand, sondern unterstützt und die Heilung erheblich.

Das tut weh, wenn's Schienbein bricht (Bild: Pixabay, lizensfreie Bilder)

Jeder Bruch ist anders: vom schrägen Bruch mit großen Stücken, über den Spiralbruch bis hin zur Trümmerfraktur. „Bei der Operation setzt die Medizin bislang auf Standardimplantate“, erklärt Ingenieurwissenschaftler Professor Stefan Diebels von der Universität des Saarlandes. Bisher wird eine Standart-Schiene verwendet und mit den Knochenstücken verschraubt. Dabei entscheidet der Chirurg aufgrund seiner Erfahrung, wie viele Schrauben er setzt und wo diese platziert werden.


Diese bisher individuellen Entscheidungen des Arztes können nun durch die neue Therapie ersetzt werden. Sie verspricht darüber hinaus eine verbesserte Heilung und kann Komplikationen eher vermeiden. Das Verfahren wurde von Professor Diebels und Michael Roland zusammen den Informatikern Professor Philipp Slusallek und Tim Dahmen an der Universität des Saarlandes und am DFKI entwickelt. Mediziner der Universität Witten/Herdecke und Partnern aus der Wirtschaft haben dabei mit ihnen zusammengearbeitet.


Mit Methoden aus Technischer Mechanik, Informatik und Bildverarbeitung kann jeder Bruch genau bestimmt und im wahrsten Sinne des Wortes berechenbar gemacht werden. Damit kann genau vorhergesagt werden, wo der Knochen durch die neue Schiene beim Gehen, Setzen, Treppensteigen usw. am meisten belastet wird und wie der Knochen daher zu stabilisieren ist. Auch schafft das neuartige Implantat das erforderliche und austarierte Spiel für Mikrobewegungen im Frakturspalt. Diese feinen Bewegungen schaffen einen Wachstumsanreiz, und lassen so den Bruch am besten heilen.


Bei dem Verfahren sind alle Prozesse von der automatischen Auswertung der Computertomographie-Aufnahmen bis zum fertigen Implantat aus dem 3D-Drucker so abgestimmt, dass der Patient oder die Patientin sobald das Bein soweit abgeschwollen ist, operiert werden kann. So heilt der Bruch schneller und es kann besser zusammenwachsen, was zusammengehört. Die Patienten*innen erhalten das Implantat also maßgefertigt und "just in time" für ihre individuelle Belastungssituation, eben personalisiert und damit speziell für ihren Knochen.


Quelle: Scinexx


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