Erarbeitung effektiver Methoden und Softwarelösungen zur aufwandsarmen Modellierung von individuellen Implantatstrukturen
| Laufzeit | 01.04.2009 - 31.03.2012 |
| Finanzierung | Sächsische Aufbaubank, Technologieförderung |
| Bearbeiter | Dr.-Ing. habil. Christine Schöne (ehem. Mitarbeiterin) |
| Dr.-Ing. Philipp Sembdner | |
| Partner | Uniklinikum: Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik |
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Zentrum für Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie und Zahnheilkunde Dresden |
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| Engel Produktentwicklung GmbH |
Zielsetzung
Die Rekonstruktion von Knochendefekten insbesondere im Mund-, Kiefer- und Gesichtsbereich mittels Ostheosyntheseimplantaten stellt eine große Herausforderung dar. Besondere Vorteile lassen sich hier durch die neuartige kontur- und steifigkeitsangepasste Gestaltung der Implantate an die jeweiligen geometrischen und elastischen Gegebenheiten erzielen, da so Komplikationen beim Einwachsen und bei der Zuverlässigkeit gezielt verhindert werden.
Die derzeit verwendeten Ti-Rekonstruktionsplatten weisen in der Regel durch einen hohen Steifigkeitssprung zwischen Ti-Implantat und Knochen sowie durch die wenig individuell gestaltete Geometrie deutliche funktionale und strukturmechanische Defizite sowie ästhetische Nachteile auf. Die für kontur- und steifigkeitsangepasste Implantate erforderlichen wirtschaftlichen Fertigungsverfahren stehen derzeit jedoch noch nicht zur Verfügung.
Erste technologische Lösungsansätze für die Fertigung neuartiger filigraner konturidentischer und gradiert steifigkeitsangepasster Implantate bietet das innovative Laser-CUSING-Verfahren, mit dem kraftflussgerechte Stützstrukturen im Sinne der Biomimetik realisiert werden können.
Herkömmliche Rekonstruktionsplatten zur Überbrückung von Defekten im Mund-, Kiefer- und Gesichtsbereich und deren häufige Schraubenlockerung:
Konturidentisches Titanimplantat als 3D-Modell und am Modellkiefer:
Eine wesentliche Zielstellung der geplanten Forschungsarbeit ist es, unter Berücksichtigung der Ergebnisse des vorgelagerten Projektes „Entwicklung von Laser-CUSING-Technologien für die Fertigung von konturidentischen Titan-Implantatstrukturen“ zellwachstumsfördernde Implantatstrukturen weiterzuentwickeln, die ein Verbleiben im Körper auf Dauer ermöglichen.
Eine weitere Zielstellung der geplanten Forschungsarbeit ist es, unter Berücksichtigung eines Rapid Manufacturing-Verfahrens, eine Prozesskette zu entwickeln, welche den Weg von den CT-Schichtbildern eines konkreten erkrankten Patienten bis hin zur individuellen Fertigung von Knochenimplantaten und Versorgung des Patienten realisiert.