Simulation des biomechanischen Verhaltens von Sehnen

Zusammenfassung

Viele Probleme in der medizinischen Forschung und Klinik lassen sich nur mit einer detaillierten Kenntnis des Stoffverhaltens biologischer Gewebe lösen. Es ist u.a. die Aufgabe des in der Biomedizinischen Technik tätigen Ingenieurs, dem Mediziner bei seiner Suche nach geeigneten Materialien für Prothesen und Implantate durch Anwendung moderner Methoden des Materialprüfungswesens sowie der Kenntnis der Werkstoffmechanik zu helfen. Diesen Bemühungen müssen Untersuchungen prinzipieller Art am Gewebe des zu ersetzenden Organ-bzw. Körperteils vorangehen, weil nur dann die wichtigen Forderungen, nämlich Kompatibilität und richtige Funktion in mechanischer und rheologischer Hinsicht, optimal erfüllt werden können. In einer früheren Studie haben wir das Festigkeitsverhalten und die rheologischen Eigenschaften der Sehnenfäden (Chordae tendineae) des menschlichen Herzens, die wichtige biomechanische Funktionen übernehmen, mit einer elektronischen Zugprüfmaschine getestet (1). Die vorliegenden Untersuchungen sollen zeigen, daß sich diese biomechanischen Phänomene mit einem nichtlinear viskoelastischen Werkstoffmodell reproduzieren lassen und mit Hilfe eines Analogrechners simuliert werden können.