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 |