Biomechanik der Wirbelsäule

Rückenschmerz ist die erstgenannte Volkskrankheit Deutschlands. Die Lebenszeitprävalenz von akuten Rückenschmerzen liegt bei etwa 70%. Die Prävalenz chronischer Rückenschmerzen wird mit 8 bis 21% angegeben. Das Julius Wolff Institut forscht, um Schmerzursachen vorzubeugen und die Schmerzbehandlung weiter zu optimieren.

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Modellvalidierung und Verifikation

Sicherstellung von Modellgenauigkeit

Vergleich der Implantatbelastung im Wirbelkörperersatz in der Simulation in der In-vivo Messung.
Belastungs-Verformungskennlinien unseres Finite-Elemente-Modells der Lendenwirbelsäule und von In-vitro-Messungen.

Die Finite-Element-Methode ist ein sehr nützliches Werkzeug, um die mechanischen Funktionen von biologischen Strukturen zu untersuchen. Der große Vorteil dieses Verfahrens ist die Analyse aller möglichen mechanischen Parameter, insbesondere in Strukturbereichen, wo es schwierig oder unmöglich ist, Daten experimentell zu erfassen. Allerdings muss die Genauigkeit der Modelle gewährleistet sein, bevor Kliniker und Wissenschaftler zu Erkenntnissen gelangen, die auf den Modellvorhersagen basieren. In anderen Worten, es muss sichergestellt sein, dass das Modell verifiziert und validiert worden ist.
Im Folgenden ist eine Zusammenfassung von Publikationen aufgeführt, in denen wir beschreiben, wie wir unsere Modelle verifizieren und validieren.