OsteoShock

Die Anwendung extrakorporaler Stoßwellen hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Nachdem Stoßwellen ursprünglich für die nicht-invasive Zertrümmerung von Nierensteinen verwendet wurden, werden sie heutzutage vermehrt für die therapeutische Behandlung muskuloskeletaler Erkrankungen eingesetzt. Die einem therapeutischen Effekt zugrundeliegenden Wirkmechanismen extrakorporaler Stoßwellen sind bis heute jedoch noch weitestgehend unbekannt.

Die Stoßwellentherapie hat verschiedene vielversprechende Anwendungsgebiete, wie zum Beispiel die Knochenregeneration von Frakturen mit Heilungsstörungen sowie die Therapie des Frühstadiums der Hüftkopfnekrose.

Um die stoßwelleninduzierte Osteoregeneration in beiden Anwendungen systematisch zu untersuchen, wird im Rahmen dieses Projektes in einem interdisziplinären Team von Medizinern, Biologen, Ingenieuren und Physikern ein dreistufiger Ansatz verfolgt.

• First, the reaction of various relevant cell types is examined in-vitro for different shock wave settings.
• In parallel, in micro-mechanical simulations (in-silico) forces and strains of the cells acting on the cellular level are determined. To derive optimal treatment parameters the results are continuously integrated in the in-vitro investigations.
• The results of the in-vitro and in-silico studies are transferred to two animal models. Bone fracture healing and the treatment of femoral head necrosis are evaluated in each case on the one hand in real time by using various imaging methods. On the other hand the evaluation is done by serological and histological studies.