Silicone Biomodels


Projektbeschreibung

Der Aufbau des menschlichen Körpers ist durch seine vielen Freiformflächen, seine Asymmetrie und Anisotropie sehr komplex. Haptische Modelle, welche die Eigenschaften der anatomischen Strukturen wie die Geometrie, den inneren Aufbau oder das mechanische Verhalten abbilden, sind auf dem aktuellen Markt schwer und meist nur mit unzureichenden Eigenschaften zu finden. Zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten für solche physikalische Modelle sind denkbar. Die Modelle können in der Ausbildung sowohl als Anschauungsmaterial als auch zu Übungszwecken verwendet werden. Des Weiteren sind Modelle, besonders von innenliegenden Strukturen, für die Patientenaufklärung geeignet. Mit patientenindividuellen Modellen könnten sich Chirurgen in der pre-operativen Planungsphase konkret auf den bevorstehenden Eingriff vorbereiten.

Die Modelle werden basierend auf realen Patientendaten erstellt. Hierzu werden virtuelle Modelle aus CT- und MRT-Daten mittels Segmentierung gewonnen. Die Segmentierung beschreibt hierbei die bildverarbeitende Vorgehensweise aus den Schichtdaten die für die Anwendung relevanten Strukturen von der gesamten Anatomie zu separieren. Diese Modelle können dann anschließend je nach Bedarf der Anwendung in unterschiedlichen Programmen (z.B. CAD) bearbeitet werden. Die digitalen Modelle werden abschließend mit der ACEO®-Technologie additiv aus Silikon gefertigt. Durch die Verwendung der Additiven Fertigungstechnik können auch komplexe Geometrien von anatomischen Strukturen abgebildet werden. Die Verwendung von Silikon ermöglicht dabei die Abbildung einiger materieller Eigenschaften der organischen Strukturen, wie beispielsweise die Elastizität, die Schneidbarkeit oder die Härte.