Zwischen Norm und Realität – Neue Ansätze zur Bewertung von Implantaten

Wie belastbar ist belastbar genug? Implantate im Realitätscheck. Um die Sicherheit und Langlebigkeit von Prothesen und Implantaten weiter zu verbessern, werden in aktuellen Forschungsarbeiten reale Belastungsszenarien untersucht, wie sie im Alltag von Patientinnen und Patienten auftreten. Dabei stehen nicht nur einzelne Implantattypen wie Knie- oder Hüftprothesen im Fokus, sondern eine Vielzahl medizinischer Implantate, deren Belastbarkeit und Verschleißverhalten im realen Einsatz bewertet werden. Ziel ist es, bestehende Richtlinien und industrienahe Prüfverfahren kritisch zu hinterfragen und potenzielle Schwachstellen aufzudecken. Wo reichen aktuelle Normen nicht aus? Welche zusätzlichen Untersuchungen wären notwendig, um beispielweise die tribologischen Eigenschaften – also das Reibungs- und Verschleißverhalten – gezielt zu verbessern?

Aufgabe:

Im Rahmen dieser Arbeit sollen medizinische Implantate und Prothesen hinsichtlich ihrer Belastung unter realen Einsatzbedingungen untersucht werden. Ziel ist es, das tatsächliche Beanspruchungsprofil im Körper mit den standardisierten Prüfverfahren der Industrie abzugleichen und dabei potenzielle Schwachstellen oder Lücken in bestehenden Normen und Prüfprotokollen zu identifizieren. Ein besonderer Fokus liegt auf der tribologischen Analyse – also dem Reibungs- und Verschleißverhalten – der verwendeten Materialien und Gelenkflächen. Die Arbeit umfasst:

• eine umfassende Literaturrecherche zu bestehenden Richtlinien (z. B. ISO, ASTM) und industriellen Prüfverfahren,
• die Analyse realer Belastungsszenarien anhand biomechanischer Studien und klinischer Daten
• sowie die Bewertung von Optimierungspotenzialen hinsichtlich Sicherheit, Haltbarkeit und Funktionalität
• je nach Möglichkeit sollen im Rahmen der Abschlussarbeit auch erste tribologische Untersuchungen an ausgewählten Implantatgeometrien oder -materialien durchgeführt werden und optional kann eine simulationsbasierte Betrachtung zur Ergänzung der experimentellen Ergebnisse erfolgen.

   

  Profil:

  • Bachelor-/ Masterstudent im Bereich Maschinenbau, Materialwissenschaft, Wirtschaftswissenschaften, Medizintechnik oder ähnlichem Studiengang
  • Interesse an biomechanischen Fragestellungen, Medizintechnik und Produktentwicklung
  • Analytisches Denkvermögen und Spaß an wissenschaftlicher Arbeit
  • Eigenständige und strukturierte Arbeitsweise
  • Erste Erfahrungen mit CAD, Simulation oder experimentellen Methoden sind von Vorteil, aber nicht zwingend erforderlich

  Hat diese Ausschreibung Ihr Interesse geweckt? Dann senden Sie bitte eine aussagekräftige Bewerbung mit Lebenslauf und aktuellem Notenauszug an: max.schmitt∂kit.edu