Medizintechnik

Den ersten Schritt von den Ingenieurwissenschaften in die Medizin – speziell zu den medizintechnischen Produkten – hat die Simulation mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) bereits hinter sich. Auf Basis bildgebender Verfahren wie der CT oder der MRT ist es heute möglich für jeden Patienten eine individuelle Implantatsgeometrie herzustellen. Mit FEM-Software kann dann zum Beispiel die Festigkeit des externen Materials berechnet werden. Experten berücksichtigen sogar die realistischen Kräfte, die im Körper wirken. Das erleichtert eine biomechanisch günstige Planung des Implantats, obwohl viele Faktoren wie die Größe, die Position im Körper und insbesondere die darauf wirkenden Kräfte von Patient zu Patient stark variieren. Aktuelle Herausforderungen für die Simulation in der Medizintechnik sind also patientenspezifische Anwendungen bei Gelenkprothesen, in der Zahnmedizin, in der Orthopädietechnik oder gar der plastischen Chirurgie. Der interessanteste Aspekt dabei ist, das Zusammenspiel von externem Material wie Implantaten oder Stents und menschlichem Gewebe wie Knochen und Gefäßen so realitätsnah wiederzugeben, dass Mediziner sich bei ihren Entscheidungen davon leiten lassen können. Dabei erhalten sie mit Hilfe der FEM wichtige Anhaltspunkte für ihre Arbeit.