Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Umsetzung von Methoden und Werkzeugen zur Bereitstellung von Modellen und Randbedingungen für die Konstruktion individueller Langzeit-Knochenimplantate (Konstruktionsvorbereitung). Grundlage dabei ist, dass die Planung aus medizinischer Sicht z.B. durch einen Chirurgen und die Konstruktion unter technischen Aspekten z.B. durch einen Konstrukteur getrennt erfolgt. Hierfür wird ein erarbeitetes Planungskonzept vorgestellt, welches sowohl die geplanten geometrischen Merkmale, als auch weiterführende Metadaten beinhaltet (Randbedingungen). Die Übergabe dieser Planungsdaten an die Konstruktion erfolgt über eine dafür entworfene Formatbeschreibung im Kontext der Schnittstelle zwischen Mediziner und Ingenieur. Weiterführend wird die Notwendigkeit von speziellen Funktionen für die Konstruktion von individuellen Implantaten in der Arbeitsumgebung des Konstrukteurs (z.B. Modelliersystem – CAD) am Beispiel der konturlinienbasierten Modellrekonstruktion erörtert. Die gesamtheitliche Basis bildet eine durchgängig digitale Prozesskette zur Datenaufbereitung, Konstruktion und Fertigung. Die Anwendbarkeit der Methoden und zweier umgesetzter Demonstratoren wurde innerhalb eines interdisziplinär angelegten Projektes am realen Patientenfall bestätigt.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Umsetzung von Methoden und Werkzeugen zur Bereitstellung von Modellen und Randbedingungen für die Konstruktion individueller Langzeit-Knochenimplantate (Konstruktionsvorbereitung). Grundlage dabei ist, dass die Planung aus medizinischer Sicht z.B. durch einen Chirurgen und die Konstruktion unter technischen Aspekten z.B. durch einen Konstrukteur getrennt erfolgt. Hierfür wird ein erarbeitetes Planungskonzept vorgestellt, welches sowohl die geplanten geometrischen Merkmale, als auch weiterführende Metadaten beinhaltet (Randbedingungen). Die Übergabe dieser Planungsdaten an die Konstruktion erfolgt über eine dafür entworfene Formatbeschreibung im Kontext der Schnittstelle zwischen Mediziner und Ingenieur. Weiterführend wird die Notwendigkeit von speziellen Funktionen für die Konstruktion von individuellen Implantaten in der Arbeitsumgebung des Konstrukteurs (z.B. Modelliersystem – CAD) am Beispiel der konturlinienbasierten Modellrekonstruktion erörtert. Die gesamtheitliche Basis bildet eine durchgängig digitale Prozesskette zur Datenaufbereitung, Konstruktion und Fertigung. Die Anwendbarkeit der Methoden und zweier umgesetzter Demonstratoren wurde innerhalb eines interdisziplinär angelegten Projektes am realen Patientenfall bestätigt.

Das Lebensschicksal des Doktors der Medizin und Chirurgie, Gustav Heinrich von Martius (* 28.12.1781 Radeberg, † 4.8.1831 Berlin), der zusätzlich zu seiner medizinischen Arbeit auch als Naturwissenschaftler, Botaniker, Schriftsteller, Historiker und Chronist tätig war, ist durchaus als außergewöhnlich für seine Zeit anzusehen und regt zu Vergleichen an, die auf seiner Herkunft aus einer mehr als 400 Jahre existierenden weitverzweigten Familiendynastie beruhen. Der Bildungsweg von Heinrich Martius führt in der Napoleonischen Zeit über Freiberg an die Universität Wittenberg zum Medizinstudium, von wo er 1804 an die Universität Moskau als Unteraufseher und Bibliothekar an das Kaiserliche Museum für Naturgeschichte berufen wurde. Sein Wirken in Moskau, zu Beginn des 19. Jahrhunderts und seine wissenschaftlichen Reisen innerhalb des russischen Reiches und in Krisengebiete, geben Einblicke in bisher wenig bekannte Details dieses Riesenreiches und das ganz normale Leben. Martius gehörte bereits 1805 zu den 25 Stiftern der „Moskauer Gesellschaft der Naturforscher“. Nach seiner Promotion zum Dr. der Medizin begann seine steile Karriere zum Leibarzt bedeutender russischer Familien bis hin zum Fürsten und Bildungsminister Alexej von Rasumowski, der ihn in den Adelsstand erhob. Nach dem Brand von Moskau, bei dem Martius alles verlor, nahm er Heimaturlaub nach Deutschland bei seiner Familie in Radeberg, ging als Arzt nach Bautzen, wurde Amtsarzt in Nossen, wo er mit seinen fortschrittlichen Ideen für die Verbesserung des Gesundheitswesens auf Widerstand stieß und in Prozesse verwickelt war, woraufhin er mit seiner Familie als Arzt nach Berlin übersiedelte, wo sein Leben mit 39 Jahren endete.