Um die Stabilität eines zu entwickelnden Implantates zu bewerten, sind unter anderem biomechanische Testungen nötig. Im Rahmen verschiedener Forschungsprojekte wurden spezielle Aufbauten für die mechanische Testung von Knochen entwickelt. Beispielsweise wurden spezielle Einspannvorrichtung entwickelt und konstruiert, mit der sowohl die Axial- als auch die Rotationsstabilität bei Knochen mit und ohne Implantat geprüft werden können. Die benötigten Informationen über die Krafteinleitungen (Ort und Winkelstellung der Krafteinleitung) und Stärke wurden aus Mehrkörpersimulationen (MKS) bereitgestellt. Durch die Möglichkeit, die Prüfmaschine exakt an die im Patienten auftretenden Belastungen anzupassen, können individuelle Anforderungen untersucht werden. Zudem unterstützen die Mehrkörpersimulationen das Verständnis für aufkommende Belastungen im menschlichen und teilweise tierischen Körpern.
Innerhalb eines Projektes wurde ein neuer Ansatz für den intramedullären Nagel erprobt. Die Anwendung fokussierte sich auf den Oberschenkelknochen von Hunden. Durch die Kombination von verschiedenen Kräften beim Oberschenkelknochen von Hunden, ist eine gute Befestigung der Knochenfragmente von sehr großer Wichtigkeit. Um die Festigkeit vorher im Labor zu testen, wurden Testeinrichtungen entwickelt, die sowohl axiale Belastungen als auch rotatorische Belastungen auf den Knochen geben konnten. Die Ergebnisse aus den Versuchen wurden ausgewertet und zusätzlich auch in ein FE-Programm implementiert, um darauf aufbauend das Dichteverhalten der Knochen zu simulieren. Außerdem wurde der neue intramedualläre Nagel mit schon vorhandenen Nägel verglichen. Insgesamt bietet der neue Ansatz Potential, das durch weitere Untersuchungen noch untermauert werden muss.
T. Plenert, G. Garlichs, Ingo Nolte, Lisa K. Harder, Maiwand Hootak, S. Kramer, Bernd-Arno Behrens, Jan-Peter Bach (2020); Plos One, Volume: 15, Issue: 5, Artikelnummer: e0231823
