Für die wissenschaftlichen Untersuchungen an röhrenartigen Strukturen stattete
das Institut für Biomechanik das Labor mit einer
Dehnungs-Aufblähungs-Torsionsprüfmaschine des ZwickRoell Tochterunternehmens
Messphysik für sowohl quasistatische als auch hochdynamische Belastungen aus. Da
die meisten körperlichen Gewebe multiaxialen Belastungen ausgesetzt sind, will
man den in-vivo multiaxialen Belastungszustand stets möglichst genau simulieren,
was technisch ausgereifte Geräte erfordert.
Mit der innovativen Prüfmaschine von Messphysik hat das Institut für Biomechanik
die Möglichkeit, eine Axialkraft (Dehnung), einen Innendruck (Aufblähung) und
eine Drehbewegung (Torsion) auf die Gewebe aufzubringen - und alle zur gleichen
Zeit. Dabei befinden sich die zu prüfenden Gewebe in einem Medienbad
(physiologische Lösung). Traversen, die sich symmetrisch bewegen, sorgen dafür,
dass die Probenmitte immer in der gleichen horizontalen Lage bleibt. Wegen der
Empfindlichkeit der zu prüfenden Strukturen müssen die Dehnungen gemessen
werden, ohne dabei die Probe zu beeinflussen. Die von Messphysik entwickelte
Lösung besteht aus einer Kombination der beiden berührungslosen Messysteme
laserXtens und videoXtens, wobei der videoXtens für eine gleichzeitige Messung
der axialen Dehnung sowie der Breitenänderung sorgt, während der laserXtens das
auf die Gewebe aufgebrachte Drehmoment misst.
Zur Ausstattung des Labors vom Institut für Biomechanik gehören unter anderem eine biaxiale Zugprüfanlage und eine triaxiale Scherprüfanlage. Diese Anlagen wurden alle in Zusammenarbeit mit Messphysik konstruiert und gebaut. Die wichtigsten Prüfungen sind hier uniaxiale und biaxiale Dehnungsversuche an weichen biologischen Geweben, triaxiale Scherprüfungen an orthotropischendicken Geweben (Myokardium) und Dehnungs-Aufblähungs-Torsionsprüfungen an Strukturen wie Arterien, Speiseröhren und Luftröhren.
"Seit einer längeren Zeit arbeiten wir mit Messphysik zusammen. Die Firma hat ihren Sitz in der Nähe von Graz, was den Umgang mit Fragen zu den Systemen sowie deren Wartung und die Entwicklung von Prototypen vereinfacht", erklärt Dr. Gerhard Sommer, Forschungsingenieur am Institut für Biomechanik der Technischen Universität Graz.
