Parameteridentifikation des humanen Gelenkknorpels und Bestimmung der dynamischen Lastrandbedingungen für die Kontaktmechanik im dysplastischen Hüftgelenk

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Ziel dieses Antrages ist die Erarbeitung mechanischer Modelle und numerischer Methoden zur Beschreibung des physiologischen Kontakts im Hüftgelenk. Anhand leistungsfähiger Simulationsmodelle soll ein besseres Verständnis für die Entstehungsmechanismen degenerativer Gelenkserkrankungen entwickelt werden. In enger Kooperation mit den Projektpartnern sollen im assoziierten Projekt 1 dynamische Lastrandbedingungen für konkrete Berechnungsstudien hinsichtlich klinisch relevanter Fragestellungen für die Teilprojekte 1 und 2 bereitgestellt werden. Für die Datenakquise wird eine klinische Bewegungsanalyse an einem Patientenkollektiv mit uni-/bilateraler Hüftdysplasie vor und nach einer Beckenosteotomie durchgeführt. Durch hochauflösende MRT-Scans, angefertigt mit Unterstützung des assoziierten Projektes 2, werden patientenspezifische Mehrkörpermodelle erstellt, mit denen die dynamischen Lastrandbedingungen basierend auf den Bewegungsdaten berechnet werden. Die numerischen Ergebnisse sollen mit einem Ersatzmodell der dysplastischen Hüfte in vitro am Roboter- Prüfstand abgesichert werden. Zur Modellierung des Gelenkknorpels im Teilprojekt 2 wird eine Parameteridentifikation des Knorpels mittels Kriechindentation durchgeführt.