Finite Elemente für Mediziner

3D-Konstruktionen, Simulationen, Navigationshilfen – all das, was für Automobil-, Erdölindustrie oder für Architekten längst zur Normalität gehört, erhält derzeit verstärkt Einzug in die Medizin: um Operationen besser vorzubereiten oder sich gezielt von einem Rechner durch den menschlichen Körper führen zu lassen – und schließlich, um künftig auch Geld zu sparen. "Denn eine passende Prothese mithilfe eines teuren Verfahrens eingesetzt ist allemal preiswerter als etliche korrigierende Eingriffe und Reha-Besuche", sagt Ulrich Witzel vom Lehrstuhl für Maschinenelemente und Konstruktionstechnik der Ruhruniversität Bochum.

Seine Arbeitsgruppe für Biomechanik sattelt gerade um. Künftig wollen sich die Maschinenbauer überwiegend mit medizinischen Problemen herumschlagen. So haben Witzel und seine Mitarbeiter beispielsweise eine Software entwickelt, mit der sie das Zusammenspiel von Prothesen und Knochengerüst des Patienten simulieren. Mit Hilfe von so genannten finiten Elementen berechnet die Software die Druck- und Zugspannungsverteilung, die sowohl auf den Knochen als auch auf die Prothese wirken, um die Prothese optimal an den Knochen anzupassen.

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