Biomedizinische Forschungen am IFB
ist heute Historie
Die Geschichte der biomedizinischen Forschung am IFB beginnt im Jahr 1972.
Im November 1972 wurde dem Auftraggeber, der DORNIER AG Friedrichshafen, vom Verfasser
dieser home-page, ein Abschlußbericht übergeben:
Ermittlung technologischer Werte eines (human)koxalen Femurendes.
Das Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft, Forschungsbericht NTÖ4,
Neue Technologien Biomedizinische Technik,BMwF - IA 7a - 7291 NTÖ 4,
veröffentlichte einen Bericht: "Kraftflussberechnungen in Knochenstrukturen und Prothesen"
In diesem Bericht der Firma DORNIER ist mein Forschungsbeitrag unter dem Titel:
"Experimentelle Ermittlung Technologischer Werte am koxalen Femurende", integriert.
Das Forschungsvorhaben des BMFT beinhaltete die Ermittlung der elastischen
Materialkonstanten menschlichen Knochenmaterials. Dazu wurde ein Oberschenkelknochen
mit dem Femurkopf in Scheiben zersägt und daraus, aus typischen Struktur-Vorzugszonen,
8mm Würfelproben herausgearbeitet.
In einer speziell entwickelten
Druckprüfmaschine und speziell entwickelten Mikro-
Dehnungsaufnehmern wurden an
hunderten von Würfelproben Druck-Dehnungsmessungen durchgeführt. Ergebnis waren
Elastizitätsmoduli und Querkontraktionszahlen des Human-
Knochenmaterials.
Die ermittelten elastischen Konstanten fanden in Berechnungsmodellen Eingang welche mit
Hilfe der Finiten-Element-Methode Spannungsverteilungen im menschlichen Kochen ermittelten.
Hintergrund der ganzen Untersuchungen war letztlich das Problem der Krafteinleitung von
metallischen, keramischen oder Faserbund-Ersatzteilen, z.B. Hüftgelenks-Endoprothesen.
in den restlichen lebenden Knochen.
Das Kennen von Spannungsverteilungen, speziell am Übergang Ersatzteil/Knochen
ist deshalb so wichtig, da sich der menschliche Knochen bei Überbelastung zurückzieht
, d.h. abbaut, und sich deshalb das Ersatzteil frühzeitig zu lockern beginnt.
Auflichtaufnahme eines koxalen Femurendes (8 mm Mittelschnitt)
Speziell entwickelter Dehnungsaufnehmer für geringste Dehnungen
(auf Dehnmeßstreifen-Basis)
Herausgesägte Knochen-Probenwürfel
Gesamte Druckbelastungsanlage beim Meßvorgang
Druck-Meßstrecke im Detail
(mit eingespannter Würfelprobe
und angesetzten Dehnungsaufnehmern)
In den Jahren bis 1987 wurden am Institut der Reihe nach noch weitere
Humanknochen auf die elastischen Konstanten hin untersucht:
Kniescheibe, Ellenbogen, Kieferknochen.
doerner@ifb.uni-stuttgart.de
Seit 24. März 1997