Medizintechnik

Egal, ob es sich um implantierbare Prothesen, Knochenmechanik, das Modellieren von Weichteilen oder um Zahnmedizin handelt - mit den Werkzeugen von MSC Software können robuste, fehlerfreie Konstruktionen entwickelt werden
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Biomedizinische Anwendungen reichen von der Einführung exotischer Materialien, die einer ganz speziellen Umgebung ausgesetzt werden sollen, bis hin zu einfachen Vorrichtungen, die eine extrem geringe Ausfalltoleranz aufweisen müssen. Die erforderliche behördliche Produktzulassung sowie Haftungs- und Sicherheitsaspekte machen robuste, fehlerfreie Konstruktionen unabdingbar. Simulationen stellen daher bei Produktentwicklung, Test und Zertifizierung biomedizinischer Vorrichtungen ein unverzichtbares Hilfsmittel dar.

Die Simulation ist ferner ein wertvolles Hilfsmittel zur wirklichkeitsgetreuen Nachahmung der Bedingungen, unter denen eine Vorrichtung im Körper des Patienten viele Jahre lang arbeiten muss. Dieses Duplizieren ist im Labor nur schwer möglich, wird jedoch von den Gesundheitsbehörden zur Zertifizierung jeder neu entwickelten chirurgisch einsetzbaren Konstruktion gefordert. Um eine zuverlässige, sichere Konstruktion von Komponenten wie Linsenimplantaten, Herzklappen, Stents zur Gefäßerweiterung oder künstlichen Knie- und Hüftgelenken zu erreichen, verlassen sich medizintechnische Unternehmen in zunehmendem Maße auf die Simulationswerkzeuge von MSC Software.

Zu den Stärken von MSC Software im Bereich Medizintechnik zählen:

 
 

Die durch defekte Konstruktionen verursachten Kosten für die Produkthaftung können Unternehmen im biomedizinischen Bereich jährlich Millionen kosten. Um eine zuverlässige, sichere Konstruktion von Komponenten wie Linsenimplantaten, Herzklappen, Stents zur Gefäßerweiterung oder künstlichen Knie- und Hüftgelenken zu erreichen, verlassen sich die Biomedizin-Unternehmen in zunehmendem Maße auf Simulationen, wodurch die immensen Kosten für das Testen von Prototypen verringert werden.

 

Nur wenn es einem Unternehmen gelingt, neue Produkte schneller auf den Markt zu bringen als die Konkurrenz, kann es den Markt erobern und sich dort behaupten. Dabei erweist sich das Testen, das von sich aus ein langwieriger Prozess ist, als gewaltiger Bremsklotz bei der Einführung neuer Produkte.

 
 

Die Finite-Elemente (FE)-Technologie war einst der Luft- und Raumfahrt vorbehalten, wird aber heute in zunehmendem Maße in der hochspezialisierten Welt der Forschung und Entwicklung von biomechanischen Produkten eingesetzt. Unabhängig davon, ob es bei der Analyse um implantierbare Prothesen, Knochenmechanik, das Modellieren von Weichteilen oder um Zahnmedizin geht, liefert MSC Software eine praktikable, kostengünstige Lösung.


Design and Testing of Carbon Fiber Prosthetics - Dr. Kim Parnell


Biomedizinische Anwendungen gehören zu den anspruchsvollsten Arbeiten, die mit FE-Analysen durchgeführt werden. Für die Projekte müssen häufig Systeme modelliert werden, die aus mehreren Komponenten mit nichtlinearen Materialien, komplexen 3D-Geometrien und Kontaktflächen bestehen. Ferner liegen dabei gekoppelte Bedingungen vor, bei denen gleichzeitig die Interaktion von mechanischen und thermischen Gegebenheiten sowie elektromagnetischen Ladungen und strömungsmechanischen Parametern berücksichtigt werden muss.
Dr. Svenn Borgersen, BIOSMulations Inc.

MSC Software wird für viele Arten der Berechnung eingesetzt:

  • Strukturanalysen
  • Lebensdauer & Ermüdung
  • Fluid-Struktur-Interaktion
  • Nichtlineare Materialien
  • Mehrkörperdynamik
  • Design- & Topologieoptimierung
  • Regel- & Steuertechnik
  • Falltests & Schädigung
 
  • Kontaktmodellierung
  • Akustik & Vibrationen
  • Systemanalysen
  • Thermische Analysen
  • Multidisziplinäre Analysen
  • Materialmodellierung
  • Prozessautomatisierung
  • Simulationsdatenmanagement

Anwendungsbeispiele:

  • Stents & Stententfaltung
  • Zahnimplantate & analeptische Maßnahmen
  • Biomechanik & Spannungsanalyse von
  • Gelenkprothesen
  • Kontaktlinsen & intraokulare Implantate
  • Krankenhausbetten und Studien zum Wohlbefinden von Patienten
  • Kontakt zwischen Gerät & Gewebe
  • Arzneimittelabgabegeräte
 
  • Radiologische & bildgebende Ausrüstung
  • Herzstimulierende Geräte wie Schrittmacher & Defibrillatoren
  • Durchblutungsanalyse
  • Untersuchungen von Verpackungen medizinischer Produkte
  • Modellierung von weichem Gewebe
  • Implantierbare chirurgische Vorrichtungen
  • Orthopädische Implantate
  • Künstliche Gliedmaßen & Organe