Kohortenstudie zur Vorbereitung einer VIRTUellen klinische Studie bei Frakturen des Unterarmes – VIRTUS

Projektbeschreibung

Unterarmfrakturen zählen zu den häufigen Verletzungen im Erwachsenenalter und werden operativ mit unterschiedlichen Plattenosteosynthesen und Versorgungskonzepten behandelt. Trotz etablierter Verfahren besteht weiterhin Optimierungsbedarf, da Fehlheilungen weiterhin auftreten und insbesondere die biomechanisch optimale Positionierung der Implantate sowie die Berücksichtigung individueller Frakturgeometrien eine Herausforderung darstellen. Patientenspezifisch angepasste Plattenosteosynthesen könnten hier einen wichtigen Beitrag leisten.

Das Verbundvorhaben VirtuS untersucht daher am Beispiel von Unterarmfrakturen, wie klinische Studien durch simulationsgestützte Verfahren teilweise virtualisiert werden können. Während für Frakturen der unteren Extremität bereits Simulationsmodelle zur Beurteilung von Heilungsverläufen beschrieben und tierexperimentell validiert wurden, fehlen vergleichbare Ansätze für den Unterarm bislang. Derzeit stützt sich die Heilungskontrolle vor allem auf radiologische und computertomographische Verfahren, die in ihrer mechanischen Aussagekraft begrenzt sind.

Ziel der geplanten Studie ist es, zu prüfen, inwieweit Behandlungsdaten nach operativer Versorgung von Unterarmfrakturen in ein Simulationsmodell übertragen werden können. Darüber hinaus soll untersucht werden, ob die Simulation das tatsächliche klinische Heilungsergebnis zuverlässig abbilden kann. Dafür wird eine klinische Studie durchgeführt und parallel vollständig virtuell modelliert. Ergänzend wird ein generisches Patientenmodell entwickelt, aus dem künstliche Patienten erzeugt werden können. Diese virtuellen Patienten sollen mit realen Studiendaten zu einer hybriden Studie kombiniert werden.

Langfristig soll durch diese digitale Prozesskette der Aufwand klinischer Studien reduziert, die Entwicklung neuer Implantate beschleunigt und die Time-to-Market verkürzt werden. Gleichzeitig können Produkte bereits früh im Entwicklungsprozess unter realitätsnahen Bedingungen getestet und verbessert werden. Dies eröffnet insbesondere für patientenspezifische oder seltene Anwendungsfälle neue Möglichkeiten und kann zu einer besseren, stärker individualisierten Versorgung von Patientinnen und Patienten beitragen.

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