Modellierung von Injektionsprozessen in poröse Strukturen am Beispiel der Vertebroplastie (C03)

• Fachliche Zuordnung: Mechanik ; Angewandte Mechanik, Statik und Dynamik
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 327154368

Die Vertebroplastie ist ein medizinisches Verfahren zur Behandlung gebrochener Wirbel durch Injektion von Knochenzement. Ziel des Projekts ist es, das Verfahren mit einem kontinuumsmechanischen Mehrphasen-Modell zu simulieren, das auf der Theorie Poröser Medien basiert. Zu den größten Herausforderungen zählen die Modellierung der porenskaligen Grenzflächeneffekte, des Härtungsprozesses und die nicht-Newtonsche Rheologie des Knochenzements, die Auswirkungen der bei der Aushärtung freigesetzten Wärme sowie die Unsicherheiten der patientenspezifischen Materialparameter. Ein solches klinisch relevantes Modell wäre ein nützliches Werkzeug für Anwender, um das Verfahren für jeden Patienten spezifisch zu optimieren und damit Risiken wie Zementaustritt zu eliminieren.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Teilprojekt zu: SFB 1313: Grenzflächenbeeinflusste Mehrfeldprozesse in porösen Medien - Strömung, Transport und Deformation
• Antragstellende Institution: Universität Stuttgart
• Teilprojektleiter: Professor Dr.-Ing. Tim Ricken, seit 1/2022; Professor Oliver Röhrle, Ph.D.; Dr.-Ing. Arndt Wagner, bis 12/2021