Simulation unterstützt den Entscheidungsprozess bei Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe

Publikationen

Pugachev, A., M. Arnold, S. Burgmann, U. Janoske, Á. Bicsák, D. Abel, J. Linssen, and L. Bonitz. 2020. Application of patient-specific simulation workflow for obstructive sleep apnea diagnosis and treatment with a mandibular advancement device. International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering 36 (8). https://doi.org/10.1002/cnm.3350

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Arnold M., S. Burgmanna, L. Bonitz, A. Pugachevc, and U. Janoske. 2021. Experimental study on the influence of model variations on the airway occlusion of an obstructive sleep apnea patient. Journal of Biomechanics 123. https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2021.110529 

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Präoperative Planung mit Simulation ermöglicht zuverlässig symmetrische Ergebnisse bei der chirurgischen Gaumennahterweiterung

Lösungsansatz und Umsetzung von IPS inSilico® x RPE

Publikationen

Chhatwani S., K. Schudlich, S. C. Möhlhenrich, A. Pugachev, A. Bicsak, B. Ludwig, S. Hassfeld, G. Danesh, and L. Bonitz. 2021. Evaluation of symmetry behavior of surgically assisted rapid maxillary expansion with simulation-driven targeted bone weakening. Clinical Oral Investigations. https://doi.org/10.1007/s00784-021-03958-w

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Bonitz L., A. Volf, S. Hassfeld, A. Pugachev, B. Ludwig, S. Chhatwani, and A. Bicsák. 2022. Patient-specific pre-operative simulation of the surgically assisted rapid maxillary expansion using finite element method and Latin hypercube sampling: workflow and first clinical results. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering 25.https://doi.org/10.1080/10255842.2022.2075223

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Virtuelle Implantatprüfung zur digitalen Verifizierung von sonderangefertigten Implantaten

Bereits implementierte anatomische Regionen

Publikationen

De Zee, M., M. Dalstra, PM. Cattaneo, J. Rasmussen, P. Svensson, and B. Melsena. 2007. Validation of a musculo-skeletal model of the mandible and its application to mandibular distraction osteogenesis. Journal of Biomechanics 40 (6). https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2006.06.024

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Ignasiaka D., S. Dendorfer, and SJ.Ferguson. 2016. Thoracolumbar spine model with articulated ribcage for the prediction of dynamic spinal loading. Journal of Biomechanics 49 (6). https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2015.10.010

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Ein spannender neuer Technologietrend, der das Gesundheitswesen revolutionieren könnte, ist der sogenannte digitale Zwilling. Ein digitaler Zwilling ist einfach erklärt ein digitales Abbild eines physischen Objekts.

Im Gesundheitswesen kann ein digitaler Zwilling bezogen auf einen Patienten als ein oder mehrere Berechnungsmodelle definiert werden, die eine dynamische digitale Darstellung eines realen biologischen Ziels („Artefakt“) oder eines Aspekts des physischen Zustands einer Person darstellen.

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In silico beschreibt den Wandel in der Medizin und wird als nächste Evolutionsstufe gesehen: von in vivo, also Experimente im menschlichen Körper, zu in vitro, im Reagenzglas, kommt nun in silico – Versuche, die im Silicium, also am Computer, durchgeführt werden.

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Der Begriff medizinische Software bezeichnet Softwarelösungen, die in der Medizin eingesetzt werden. Man unterscheidet bei medizinischer Software zwischen Embedded-Software und Stand-alone-Software.

Embedded-Software ist dabei ein integraler Teil eines bereits bestehenden Medizinprodukts. Stand-alone-Software ist selbst ein eigenständiges Medizinprodukt. Als dritte Option gilt die Software als Zubehör eines Medizinproduktes.

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Unter dem Begriff medizinische Simulation verstehen wir die Simulation komplexer biomechanischer und physiologischer Vorgänge mit dem Ziel, medizinische Eingriffe zu unterstützen.

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Die Finite-Elemente-Methode ist ein numerisches Verfahren, welches bei einer Vielzahl an physikalischen Aufgabenstellungen angewandt wird. Dabei werden komplexe Geometrien in viele kleine, einfach zu berechnende Geometrien zerteilt. Diese Geometrien werden anschließend berechnet und miteinander verknüpft. Mit FEM können diverse Eigenschaften wie beispielsweise Verformungen berechnet und simuliert werden.