idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
FH Südwestfalen präsentiert Gewichtsoptimierung einer Kniegelenk- Prothese mittels Rapid-Prototyping auf Hannovermesse 2003
Für Menschen mit Kniegelenk-Prothesen ist der Tragekomfort enorm wichtig. Grund genug, im Rahmen eines Kooperationsprojektes zwischen dem Industrieunternehmen Heggemann aerospace AG in Büren und der Fachhochschule Südwestfalen nach Verbesserungspotentialen zu suchen. Im Rahmen mehrerer Diplomarbeiten wurde unter der Leitung von Prof. Dr. Wolfram Stolp eine Gewichtsoptimierung des Kniegelenks erreicht. Ziel war es, die Gewichtsoptimierung in einen optimalen Produktionsprozess von der Konstruktion bis zum Prototypenbau mittels FDM-Technologie (Fluid Deposition Modelling) zu integrieren.
Der Hauptvorteil des optimierten Kniegelenks besteht in der Gelenkkette und den sich hieraus ergebenden Eigenschaften. Durch das Annähern an den Aufbau des menschlichen Knies mit seinen Kreuzbändern ergibt sich ein sehr harmonisches Bewegungsbild. Ein weiterer Vorteil ist die Verkürzung der Gelenkkette während des Einbeugens. Kleinere Hindernisse am Boden oder Schrägen stellen somit für den Patienten kein Problem mehr dar. Bei monozentrischen Gelenken muss der Patient durch Anheben der Hüfte genug Bodenfreiraum schaffen. Durch die Anordnung der Gelenkkette ergibt sich im Bereich bis ca. 8° Beugewinkel eine Standphasenunterstützung. Das Gelenk geht bei Belastung wieder in die Streckstellung zurück. Trotzdem geschieht das Einbeugen direkt. Zusätzlich hat das Gelenk eine mechanische Bremse. Diese stellt ein sicheres Auftreten auch bei eingebeugtem Gelenk sicher. Die Anbindung oben und unten ist modular auf handelsübliche orthopädische Anschlüsse ausgelegt. Um das harmonische Gangbild weiter zu unterstützen, ist im Gelenk eine doppelwirkende Ölbremse integriert. Diese steuert die Schwungphase. Der Energieverbrauch des Patienten ist trotz Schwungphasensteuerung beim Gelenk sehr niedrig.
Das im Produktionsprozess eingesetzte innovative Rapid-Prototyping-Verfahren FDM erzeugt additiv Modelle aus ABS-Kunststoff. Diese eignen sich als Funktionsmodelle. Die FDM-Anlage wird in der Fachhochschule Südwestfalen für Forschung, Lehre, Technologietransfer und Nachwuchsförderung eingesetzt.
Auf dem Gemeinschaftsstand der NRW-Hochschulen "Forschungsland NRW" in Halle 18 wird die Erstellung eine ABS-Kunststoffteiles des Kniegelenks mit der Rapid-Prototyping-Anlage demonstriert. Darüber hinaus kann neben einer permanent animierten Demonstration des Kniegelenks die Prothese auch "live in use" präsentiert werden.
Ansprechpartner für das Exponat:
Prof. Dr. Wolfram Stolp
Fachhochschule Südwestfalen
Abteilung Meschede
Lindenstr. 53
59872 Meschede
Tel.: 0291/9910540
Fax: 0291/9910912
E-Mail: stolp@fh-swf.de
Criteria of this press release:
Mechanical engineering, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Research projects, Research results
German
You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.
You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).
Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.
You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).
If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).
