Ingenieure entwickeln bessere Fix für gebrochene Kiefer

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Es starten nicht als ein technisches Problem. Es begann als ein Patient Problem.

Jon Wagner, Kopf und Hals Chirurg an der Universität von New Mexico Krankenhaus (UNMH), sieht eine Menge von gebrochenen Kiefer. Mehr als 400 davon ein Jahr Rollen durch die Türen der einzige Level 1 Trauma Center im Zustand.

Wenn Wagner und anderen Unfallchirurgen Kiefer reparieren verwenden sie schwere Titanplatten, biegen sie um die Pausen mit einer Kombination aus schweren Werkzeuge und brute-Force zu überbrücken. Die Platten werden mit Schrauben, die sich in der Regel durch den Mund an den Kieferknochen befestigt. Es ist ein invasiver Prozess und bis zu 20 Prozent der Patienten haben genug ernste Komplikationen auf eine Follow-up-Operation erforderlich.

Die Mechanik des Prozesses gestört Wagner so sehr, dass begann er mit den Platten in seiner Garage basteln, auf der Suche nach einem Weg, sie kleiner und leichter zu machen, aber immer noch mit einiger Sicherheit, die sie aushalten würde die betont seinen meist jungen, meist männlichen Patienten würden auf sie. Er war nirgendwo bekommen, bis er über den Campus ging, um die Maschinenbauer sprechen.

Associate Professor of Mechanical Engineering Tariq Khraishi und sein Doktorand Scott Lovald verstanden, was Wagner brauchte, kam die Lichter auf. Es war wirklich ein technisches Problem. Wagner war auf der Suche nach kleinerer, besser gestaltete Platten, die er mit Zuversicht verwenden könnte, die gab es gute Wissenschaft hinter ihnen.

Während Lovald und Khraishi nicht von der National Science Foundation gefördert wurden, liefen sie einfache Experimente mit einem Finite-Elemente-Modellierung Programm auf einem Computer. Dieses Programm und viele andere wie sie sind direkte Nutznießer der NSF-finanzierte Forschung auf der Finite-Elemente-Methode. Die Forschung hat in den Handel gebracht worden und ist nun die Grundlage für eine Vielzahl von Software-Programme, die von den Ingenieuren verwendet.

Lovald verwendet seine Modellierung Arbeit im Rahmen der Diplomarbeit Master-Abschluss und arbeitet nun an einer Promotion. In der Zwischenzeit gebildet er und ein Freund, Business Studentin Ryan Smith, Satyrne Biotechnologie als eine Möglichkeit, die Platten zu vermarkten. Sie haben soeben die FDA-Zulassung für ihre neue Platte Designs und haben damit begonnen, nach einer zugelassenen Einrichtung zur Herstellung der Platten probeweise zu suchen. Die neuen Platten sind deutlich kleiner und leichter als das, was, das Wagner jetzt im OP-Saal nutzt.

Lovald Wagner bereiten sich auf die Platten bei UNMH testen und hoffe, anderen Krankenhäusern in der Umgebung, als auch zu versuchen zu überzeugen. Sie sind auch damit beschäftigt Schreibpapier über die Zusammenarbeit und hoffen, das Wort über ihre neue Lösung für ein altes Problem.

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Anmerkung der Redaktion: Dieser Forschung wurde unterstützt durch die nationalen
Science Foundation (NSF), der Bundesagentur für grundlegende Finanzierung angeklagt
Forschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik. Sehen, die hinter den Kulissen Archiv.