Untersuchung der mechanischen Eigenschaften von humanen Knochengeweben für die Erstellung eines künstlichen Knochenmodells

Ziel der Arbeit ist die Erzeugung einer Datengrundlage der mechanischen Eigenschaften von Knochengewebe mittels Materialprüfung sowie einer auf den Daten basierenden Erstellung eines künstlichen Knochenmodells. Für die Materialtests stehen humane Oberschenkelknochen zur Verfügung. Mit speziellen Werkzeugen erfolgt die gewebeschonende Entnahme der Proben aus der Spongiosa des proximalen Femur. Die anschließenden Druckversuche ergeben mit der Literatur vereinbare Ergebnisse für die erhobenen Kennwerte. Im Zuge der Modellerstellung werden 3D-Modelle mit den Materialtests entsprechenden Probengeometrien mit dem Stereolithographie-Verfahren gefertigt und ebenfalls einer Materialprüfung unterzogen. Die gefertigten Modelle weisen durch Materialanhäufung dem humanen Knochen vergleichbare mechanische Eigenschaften auf. Die Herstellung valider künstlicher Knochenmodelle mittels additiver Fertigungsverfahren aus Kunststoff ist eine mögliche Alternative zu bisherigen Fertigungsverfahren.