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 koxalen Femurendes.
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.


Femur Knochenschnitt


Auflichtaufnahme eines koxalen Femurendes (8 mm Mittelschnitt)


Dehnungsaufnehmer


Speziell entwickelter Dehnungsaufnehmer für geringste Dehnungen
(auf Dehnmeßstreifen-Basis)


Probenentnahme-Stellen


Herausgesägte Knochen-Probenwürfel


Gesamtbild Messeinrichtung


Gesamte Druckbelastungsanlage beim Meßvorgang


Detail Probeneinspannung


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