Implantat-Lebenszyklus-management mittels digitalem Implantat-Zwilling

Die Revisionswahrscheinlichkeit einer Knie-Totalendoprothesen (TEP) liegt innerhalb der ersten zehn Jahre bei ca. 13 % [1] und ist somit deutlich höher als die Ausfallrate kritischer Komponenten in der Luftfahrt (ca. 0,0000019 % [2]). Ein großer Unterschied besteht in der Zustandsüberwachung. Der Zustand der Luftfahrt-Komponenten wird kontinuierlich abgefragt und ermöglicht eine zustandsbasierte Wartung. Dieses Konzept soll beispielhaft auf den Verschleiß einer Knie-TEP übertragen werden. Als Grad des Verschleißes wird der Abstand zwischen den Gelenk-Komponenten genutzt und mittels der Röntgen-Stereophotogrammetrie-Analyse (RSA) bestimmt. Diese Messergebnisse können innerhalb der Systematik mit der Sensorik von Luftfahrt-Komponenten gleichgesetzt werden. Um ein ganzheitliches, virtuelles Abbild des Implantats zu schaffen, wird im vorliegenden Beitrag eine Systematik entwickelt, die es ermöglicht den gesamten Lebenszyklus eines spezifischen Implantats abzubilden. Dabei werden Strategien aus dem Product Lifecycle Management (PLM) und das Konzept des digitalen Zwillings (DT) genutzt.