Seminar Computational Biomechanics

Die hier angebotenen Seminare richten sich vor allem an Bachelor und MasterstudentInnen des Studiengangs CSE. Es werden numerische Methoden und Werkzeuge behandelt mit deren Hilfe biomechanische Fragen zum gesunden und kranken Bewegungsapparat des Menschen untersucht werden können. Oft, aber nicht immer, betrachten wir die Knochenheilung und deren Simulation, da dies unser Haupt-Forschungsgebiet ist.

Voraussetzungen

Bestandene Vorlesung Computational Biomechanics (oder Gleichwertiges)

Lernziele

Studierende sollen ...

... vertieftes Verständnis für biomechanische Vorgänge in medizinisch/biologischen Prozessen erlangen,
... in der Lage sein, die richtigen mathematischen Verfahren, numerischen Methoden und Computertools auf angewandte (klinische) Problemstellungen anzuwenden,
... in der Lage sein, Modelle zur Simulation biomechanischen Prozesse zu erstellen.

Im WS 2022/23

In diesem Wintersemester soll die humane Frakturheilung betrachtet und simuliert werden. Dabei soll die Software unseres Startup's OSORA (www.osora.eu) eingesetzt werden. Speziell soll die Sensitivität des Heilungsergebnisses auf die Variation bestimmter Parameter,

wie Frakturspalthöhe,
Winkel der Frakturebene zur Knochenachse,
axiale und
torsionale Steifigkeit der Fixation (bzw. axiale und torsionale musculo-skelettale Last).

systematisch untersucht werden.

Ablauf

ca. 07.11.2022	Kickoff mit Themenvorstellung und -verteilung
ca. 14.11.2022	Einführung in dasTool OSORA WebApp
ca. 14.11.2022 - 28.02.2023	Eigenständige Bearbeitung der Themen
ca. 28.02.2023	Vorstellen der Ergebnisse, Präsentation 25 Minuten
ca. 31.03.2023	Abgabe Report, 5 - 10 Seiten Inhalt (Englisch)

Betreuer

Dr. Ulrich Simon, UZWR

Literatur

Simpson, Hamish & Augat, Peter; “Experimental Research Methods in Orthopedics and Trauma” Thieme Verlag
Claes, Lutz; “Mechanobiology of Fracture Healing: From Basic Science to Clinical Application” Springer Verlag
Engelhardt, Lucas, Frank Niemeyer, Patrik Christen, Ralph Müller, Kerstin Stock, Michael Blauth, Karsten Urban, Anita Ignatius, and Ulrich Simon. (2021). "Simulating Metaphyseal Fracture Healing in the Distal Radius" Biomechanics 1, no. 1: 29-42. https://doi.org/10.3390/biomechanics1010003
Simon, Ulrich & Augat, Peter & Claes, Lutz. (2010). “A numerical model of the fracture healing process that describes revascularization and tissue development” Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21086207/
Ren, Tianyi & Dailey, Hannah. (2020). “Mechanoregulation modeling of bone healing in realistic fracture geometries” Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. 19. 10.1007/s10237-020-01340-5. https://doi.org/10.1007/s10237-020-01340-5