Tagungsbeitrag

Titel Biotribologie im Spannungsfeld des Vorbilds natürlicher gleitender Oberflächen und ihrem Ersatz bei technischen Implantaten
Autor U. Witzel
Infos zum Autor Prof. Dr.-Ing. Ulrich Witzel
Forschungsgruppe Biomechanik
Institut für Konstruktionstechnik
Fakultät Maschinenbau
Ruhr-Universität Bochum
44801 Bochum
Ulrich.Witzel@rub.de
Inhalt Zusammenfassung
In einem einleitenden Überblick werden der Aufbau, die anatomischen Grundlagen und Funktionen biologischer Gleitlager beschrieben. Die grundsätzliche Inkongruenz der Gelenke fordert eine Vergrößerung der Kontaktflächen durch leicht verschiebliche Kongruenzhilfen und eine straffe Band- und Muskelführung. Die Synovialflüssigkeit als hocheffektives Ernährungs- und Schmiermittel erfährt bei Gelenkbewegungen eine Volumenverschiebung durch sämtliche Gelenkstrukturen und ermöglicht damit zugleich den Ausscheidungsvorgang der Abbauprodukte. Die einzelnen Spezialisierungen der Gelenke bedingen angepasste Freiheitsgrade zur Realisierung aller notwendigen Skelettbewegungen. In den Gelenken werden alle Knorpeloberflächen durch die jeweilige Gelenkresultierende der zu übertragenden Kräfte senkrecht und damit schubfrei belastet, damit Knorpeleinrisse verhindert werden können. Die unbelasteten Knorpelflächen sind glatt und erhalten unter Belastung durch hydrostatischen Druck eine depotgeeignete Topologie, durch die der Reibungsbeiwert zusätzlich verbessert wird. Abschließend wird die derzeitige und zukünftige Endoprothesenentwicklung aufgezeigt.
Datum 2017