Computergestützte Mechanobiologie

Die Gewebe des Bewegungsapparates sind exquisit designed und verfügen über hervorragende mechanische Eigenschaften. Die Gewebe sind auch in der Lage, sich an wechselnde mechanische Bedingungen anzupassen. Die Gruppe Computational Mechanobiology konzentriert sich darauf, diese beiden spannenden Aspekte zu verstehen. Mit Hilfe von Computermodellierungstechniken versuchen wir, das mechanische Verhalten von Geweben und ihre adaptive und regenerative Reaktion auf mechanische Reize in den verschiedenen Zeit- und Längenskalen zu verstehen.

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Knochenumbau um Implantate herum

Der periprothetische Knochenschwund bleibt ein anhaltendes Problem für das langfristige Überleben der primären Hüftgelenksendoprothese (THA). Änderungen der Belastungsbedingungen, der Geometrie und der Materialeigenschaften nach der THA verändern das innere mechanische Umfeld im Knochen und stimulieren eine periprothetische Knochenumbaufunktion, die in der Regel zu einem Netto-Knochenverlust führt. Dies ist besonders in den proximalen Grünzonen, die für die Implantatstabilität und die Iongevität entscheidend sind, von großer Bedeutung. Mit Hilfe von Computermodellierungstechniken untersuchen wir die Mechanik des Hüftgelenkersatzes und erkunden die Grenzen aktueller Designs.

Computermodell-Vorhersagen für den Knochenumbau um zwei verschiedene Hüftimplantatdesigns herum. Unterschiede in der Knochendichte des umgebauten und intakten Knochens werden für verschiedene mechanische Belastungsschwellen aufgetragen, die zu Bildungs- und Resorptionsreaktionen führen.