A biomechanika olyan interdiszciplináris tudományág, amelyet legegyszerűbben úgy definiálhatunk, hogy az élő szervezet mérnöki szemmel való tanulmányozása. Ennek megfelelően biomechanikával leginkább mérnökök és orvosok foglalkoznak. A Gépészmérnöki Tanszék immár mintegy 20 éve folytat biomechanikai jellegű kutatásokat, jellemzően az egyetem Biomechanikai Laboratóriumával szoros együttműködésben.
Jelenleg a legfontosabb fókuszterület a rácsos szerkezetű titán csontpótló implantátumok végeselemes modellezése és szimulációja, valamint a rácsszerkezetek alakjának, paramétereinek a csontbenövés mértékére való hatásának vizsgálata. A projekt célja olyan csontpótló implantátum-szerkezetek fejlesztése, amelyek a lehető legnagyobb mértékben elősegítik a csontbenövéssel megvalósuló biológiai rögzülést, valamint a szimulációs lehetőségek alkalmazásával annak az elérése, hogy az implantátum rugalmassági modulusza minél jobban megközelítse a csontét.
A kutatás eredményeképpen mind az egyedi, mind a sorozatban gyártott titán csontpótló implantátumok hosszabb élettartammal rendelkezhetnének, nem lenne szükség az implantátum cseréjére, ami egy rendkívül jelentős előrelépés lenne a mozgásszervi sebészet területén.
A kiállított modellek között találhatjuk egy csonttal érintkező felületeken rácsszerkezettel ellátott titánból készült egyedi koponyapótlást és egy egyedi csípőízületi vápa pótlást, valamint különböző vastagságban rácsos szerkezetű csípőprotézis szárakat, a mechanikai vizsgálatokhoz szükséges gyantába ágyazás előtt és után.
- A mozgásszervekkel foglalkozó modern biomechanikai kutatásoknak óriási lökést adott a 3D nyomtatási technológia megjelenése. Ehhez kapcsolódóan gyakorlatilag minden kiállított modellünk 3D nyomtatóval készült, beleértve a fentebb említett titán implantátumokat is.
- A türkiz színű modell egy olyan egyedi műtéti célzóeszköz, amelyet pontosan egy pozícióban rögzíthetünk a medencére és arra szolgál, hogy pontosan abba az irányba vezesse meg a fúrót (egy vezető hengerrel), amely irányt előzőleg számítógépen digitálisan kijelölt a sebész.
- A drótokkal átszúrt modell egy lábműtéthez készült, és lényegében a műtét modellezésének eredménye, amely során az adott beteg lábcsontjainak megfelelő műanyag modellen a sebész orvostanhallgatóknak bemutatta a műtét lépéseit.
- Szemléltetési, oktatási célokat szolgál az áttetsző külsejű, a csontokat belül fehérrel ábrázoló modell, amely egy komplex lábdeformitás megértését segíti. A modell egy lépésben átlátszó és fehér „vero” anyagok felhasználásával készült, Polyjet technológiával.
Kutatási témák
- Additív gyártással készülő rácsos szerkezetű egyedi titán implantátumok gyártási és utókezelési feltételeinek optimalizálása
- Cellás szerkezetű anyagok fejlesztése, gyártása és vizsgálata jármű-, nukleáris- és orvosipari alkalmazásokra
- Ortopédiai célú, Additive Manufacturing technológiával előállított cellás szerkezetek optimalizálási kérdései