Projektnummer

A02

Projekttitel

Multiskalenmodelle für Simulationsstudien zu elektrisch aktiven Implantaten unter Berücksichtigung von Unsicherheiten in den Eingangsdaten

Projektleitung

Prof. Dr. rer. nat. habil. Ursula van Rienen, Dr.-Ing. Christian Schmidt

Institution

Institut für Allgemeine Elektrotechnik; Rostock

Zusammenfassung des Arbeitsprogramms

Für Therapien, die elektrisch aktive Implantate einsetzen, sind numerische Modelle zur Bestimmung der resultierenden elektrischen Feldverteilung im Zielgewebe von zentraler Bedeutung. Nur Multiskalenmodelle, die auch interagierende bioelektrische, biochemische, biomechanische und thermische Effekte beinhalten, entsprechen dem spezifischen Charakter des biologischen Gewebes. Wir erforschen und verfeinern geeignete Finite-Elemente-basierte mikro- und makroskopische Modelle für Knochen, Knorpel und tiefe Hirnstrukturen sowie mathematische Methoden zur erforderlichen Verbindung der Skalen und zur Unsicherheitsquantifizierung – letztere da die dielektrischen Gewebeeigenschaften große Variationen aufweisen. Dies schafft die Voraussetzung für Simulationsstudien, die dazu beitragen, bestmögliche und robuste interindividuelle Stimulationsparameter und damit eine sicherere Therapieplanung herzuleiten.