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3-D-Fertigung individueller Schädel-Implantate und Projekt "Teleseminar"
Jena (21.02.00) Auf der am Donnerstag (24.02.) in Hannover beginnenden Computermesse "CeBIT" wird die Friedrich-Schiller-Universität Jena mit zwei Exponaten vertreten sein. Am Gemeinschaftsstand "Forschungsland Thüringen" (Halle 16, Stand B 58), den die Jenaer Universität im Auftrag des Thüringer Wissenschaftsministeriums koordiniert, präsentieren Jenaer Wissenschaftler das Projekt "Teleseminar" sowie die "3-D-interaktive Modellierung und Fertigung patientenspezifischer Implantate".
Während Teleteaching an der Friedrich-Schiller-Universität inzwischen fest im Vorlesungsbetrieb etabliert ist und u. a. im Rahmen des Thüringer Verbundstudiengangs "Werkstoffwissenschaft", den die Universitäten in Jena, Ilmenau und Weimar gemeinsam betreiben, angewendet wird, sollen nun auch verteilte Seminare realisiert werden. "Die Anforderungen an ein Teleseminar sind wesentlich komplexer als in einer Vorlesung" erläutert Dipl.-Ing. Olaf Götz, der Leiter des Multimediazentrums der Jenaer Universität. Beim Teleseminar muss außer der Übertragung des Vortrags der Dozenten auch eine direkte Kommunikation zwischen Dozent und Student möglich sein. Außerdem ist es erforderlich, dass der Dozent auf die Arbeiten einzelner Studenten zugreifen kann, darauf Einfluss nimmt oder diese allen Seminarteilnehmern präsentiert. Im Jenaer Universitätsrechenzentrum steht der Prototyp eines solchen Systems, das auf der CeBIT vorgestellt wird, bereit. "Das entwickelte System realisiert alle diese Funktionen und wird momentan im regulären Studienbetrieb erprobt", sagt Götz.
Das Verfahren, passgenaue Schädelteil-Implantate zu modellieren und anzufertigen, haben Forscher unter der Leitung von PD Dr. Wolfgang Fried aus fünf Instituten und Kliniken der Friedrich-Schiller-Universität entwickelt, außerdem sind vier Firmen der Region beteiligt. Das zum Patent angemeldete Verfahren wird bislang zunächst bei Rekonstruktion und Ersatz des durch Traumen oder Tumore geschädigten knöchernen menschlichen Schädels eingesetzt. Vorliegende zweidimensionale computertomographische Bilddaten des verletzten Schädels werden zu einem dreidimensionalen virtuellen Modell aufbereitet. Diese Visualisierung wird nun mit gespeicherten Referenzdaten verglichen und nach der exakten Analyse der geschädigten Stelle wird das Implantat vor der Operation virtuell modelliert. Die Vergleichsdaten stammen entweder vom Patienten selbst (frühere Untersuchungen ohne Schädigung, Invertierungsmethode), oder aus einer Datenbank (Referenzmethode) dreidimensional vermessener Schädel. "Moderne Konstruktionstechnologien in Verbindung mit den im Forschungsprojekt gewonnenen Erfahrungen garantieren die Modellierung auch hochkomplexgeformter Strukturen in der erforderlichen Genauigkeit in kurzer Zeit bei effizienten Kosten", erläutert Dr. Fried.
Außerdem konnte ein auf die medizinischen Bedürfnisse abgestimmter interaktiver 2-/3-D Viewer/Editor ("3D MedWorks") entwickelt werden. Nach der individuell angepassten Konstruktion kann der Operateur mit dem Implantatentwurf bereits vor dem Eingriff sehr konkret die Operation planen, das erwartete Ergebnis simulieren und gegebenenfalls erforderliche Korrekturen vornehmen. Entsprechende manipulative Software-Tools stehen im 2- und 3-D-Modus zur Verfügung. Über distanzunabhängige Netzwerkverbindungen sind jederzeit interaktive Bearbeitungsschritte zwischen Operateur und Ingenieur simultan möglich.
Als bestes Material bei den bisher rund 20 in Jena durchgeführten Operationen erweist sich die in Jena entwickelte Glaskeramik Bioverit® II; der Werkstoff ist für den Einsatz am Menschen zugelassen. Auch andere Materialien wie Titan können mit dem Verfahren verarbeitet werden. Die 3-D-Implantatdaten werden nach umfangreicher Simulation unmittelbar in CNC-Steuerdaten für die Bearbeitungsmaschinen umgesetzt und der Fertigung übergeben.
Ansprechpartner:
Teleseminar: Dipl.-Ing. Olaf Götz, Tel.: 03641/940560, Fax: 03641/940660, E-Mail: aog@rz.uni-jena.de
3-D-Implantate: PD Dr. Wolfgang Fried, Tel.: 03641/947780, Fax: 03641/947702, E-Mail: pwf@rz.uni-jena.de
Friedrich-Schiller-Universität
Referat Öffentlichkeitsarbeit
Axel Burchardt M. A.
Fürstengraben 1
07743 Jena
Tel.: 03641/931041
Fax: 03641/931042
E-Mail: hab@sokrates.verwaltung.uni-jena.de
Criteria of this press release:
Information technology, Materials sciences, Media and communication sciences, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing, Teaching / education
transregional, national
Miscellaneous scientific news/publications, Organisational matters
German
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