Es gibt Dinge, die wünscht man keinem Menschen. Krankheiten zum Beispiel. Oder eine komplizierte Unterarm-Verletzung, bei der ein Implantat zur Versorgung notwendig ist. Glücklicherweise passieren diese Unfälle vergleichsweise selten. Aber genau das war bei der Anfrage für ein gemeinsames Forschungsprojekt mit der Universität des Saarlandes, die Anfang 2020 bei uns reinkam, die Krux. Denn um die optimale Versorgung solcher Frakturen gewährleisten zu können, müssen umfangreiche klinische Studien gemacht werden. Dazu wäre jedoch eine größere Anzahl von Menschen notwendig, denen so etwas Schlimmes passiert ist. Wenn es die – Gott sei Dank – nicht gibt, braucht man einen Plan B. Also uns.
Operation „Medizintechnik“
Normalerweise setzen wir bei csi entwicklungstechnik unser Wissen und unsere Erfahrung vor allem in der Mobilitätsindustrie ein, um Innovationen zu entwickeln oder Prozesse zu optimieren. Bei dem Forschungsprojekt „VirtuS“, bei dem wir mit der Universität des Saarlandes und unseren Kooperationspartnern KLSMartin, der IL Innovationslabor GmbH sowie dem Lehrstuhl für Unfallchirurgie der Universität Tübingen zusammenarbeiten, nutzen wir unser Know-how jedoch, um fehlende Patienten(daten)* zu ersetzen und uns unter anderem mit der Frage zu beschäftigen, wie man die Knochenheilung optimal unterstützen und den Heilungsprozess simulativ darstellen kann. Oder wie ein Implantat ausgelegt sein muss, um die Bruchheilung zu gewährleisten. Keine Bange, wir hantieren bei der Beantwortung dieser Fragestellungen nicht mit medizinischem Operationsbesteck, sondern mit den Instrumenten, die uns zur Verfügung stehen und die wir seit vielen Jahren sicher im Griff haben: Simulationsprogramme, CAD- und CAE-Software sowie digitale Prozessketten.
Simulieren geht (immer häufiger) vor Studieren.
Als innovatives Forschungsvorhaben im Bereich „Medizintechnische Lösungen für eine digitale Gesundheitsversorgung“ wird „VirtuS“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Ziel dieses spannenden, auf drei Jahre angelegten Projekts ist die Entwicklung und Etablierung eines innovativen digitalen Prozesses zur Virtualisierung von klinischen Studien am Beispiel von schweren Verletzungen des Unterarms. Im Rahmen von „VirtuS“ wird zunächst eine klinische Studie durchgeführt, die – hier kommen wir von csi entwicklungstechnik ins Spiel – vollständig virtuell abgebildet wird. In einem zweiten Schritt werden parallel realitätsnahe und statistisch repräsentative virtuelle Patientenmodelle erstellt, die zusammen mit den realen Patientendaten aus der durchgeführten klinischen Studie zu einer hybriden Studie kombiniert werden können. Dies bedeutet: Die Universität Tübingen versorgt die erkrankten Personen medizinisch, die Universität des Saarlandes wertet deren Daten aus und begleitet die Patient:innen bei der Reha, um weitere Messdaten aufzunehmen. Durch diese Vorgehensweise können relevante Fragestellungen an einer größeren Probandenzahl untersucht und Zusammenhänge viel schneller und zuverlässiger als in rein analogen Studien erkannt werden.
Nach dieser hybriden Studie werden wir mit „VirtuS“ jedoch noch einen entscheidenden Schritt weiter gehen: Gemeinsam mit unseren Partnern werden wir eine digitale Prozesskette aufsetzen, mit der klinische Studien durchgeführt werden können, die vollständig virtuell sind und sich (allein) auf Berechnungen stützen. Solche virtuellen Studien könnten in Zukunft überall dort von Nutzen sein, wo die Datenlage aufgrund von geringen Patientenkohorten sehr begrenzt ist. Bei seltenen Krankheiten zum Beispiel oder bei komplizierten Frakturen. Interessant sind die „VirtuS“-Ergebnisse aber auch für Mediziner:innen und Medizintechnik-Unternehmen, wie unserem Projektpartner KLSMartin, die eine realitätsnahe Darstellung von Knochen oder biomechanische Simulationen benötigen, um (individuelle) Implantate anfertigen zu können. Darüber wäre es jedoch auch denkbar, virtuelle Studien zu nutzen, um beispielsweise die Entstehung bestimmter Verletzungen nachzuvollziehen oder Verletzungen zu vermeiden – Stichwort Fußgängerschutz oder auch „PedPro“.
csi: Unfallfrei auch in neuen Branchen unterwegs.
Wenn wir mit völlig neuen Fragestellungen konfrontiert werden, ist das für uns kein „Beinbruch“. Im Gegenteil, wir lieben jede neue Herausforderung und arbeiten uns schnell und professionell auch in völlig neue Themengebiete ein. Ob Automobilbranche, Bausektor oder wie in diesem Fall Medizinforschung – mit unseren Lösungen und Innovationen möchten wir die Welt zum Besseren bewegen. Also klopfe ruhig bei uns an, wenn du bei einem realen oder virtuellen Problem nicht weiterkommst. Wir freuen uns auf deine unverbindliche Anfrage!
DR. JOHANNES STÖCKL
csi entwicklungstechnik
Johannes.Stoecklcsi-onlinede
INA FITZNER
csi entwicklungstechnik
Ina.Fitznercsi-onlinede
