Das Forschungsvorhaben befasst sich mit der Problematik steigender Revisionen bei Schulterendoprothesen. Ein häufiger Grund für Komplikationen und Revisionen ist die Lockerung des Implantats im Knochen, was bei etwa 38 % der Revisionen der Fall ist. Ursache hierfür ist häufig ein Knochenverlust, der durch eine zu geringe Beanspruchung des Knochens entsteht. Der Knochenbau des Schulterblatts ist als offenporiges Konstrukt mit harter Randschicht und abnehmender Steifigkeit zum Zentrum hin aufgebaut. Beim Einsetzen eines Glenoidimplantats entstehen unnatürliche Differenzen in den Elastizitätsmodulen, die als Ursache für den Knochenabbau gelten. Das Implantat weist im Vergleich zum Knochen eine dreimal höhere Steifigkeit auf, was den Rückbauprozess verstärkt.
Um diese Problematik zu lösen und die Funktionalität sowie die Lebensdauer von Implantaten zu verbessern, wird in der Medizintechnik der Ansatz patientenindividueller Implantate mithilfe der additiven Fertigung entwickelt. Dies ermöglicht eine Anpassung von Design, Materialeigenschaften oder Größe an den jeweiligen Patienten. Besonders bekannt ist die Oberflächenanpassung, die auch bei Glenoidimplantaten Anwendung findet. Diese verbessert die Funktionalität, löst aber das Problem der hohen Differenzen in den Elastizitätsmodulen nicht.
In der Hüftendoprothetik wird bereits die Anpassung der Steifigkeit durch den Einsatz von Gitterstrukturen verfolgt, um Grenzflächenspannungen zu reduzieren. Ein solcher Ansatz ist bei Glenoidimplantaten aufgrund des kleineren Volumens jedoch schwieriger umsetzbar. Der Paradigmenwechsel hin zu individuellen Implantaten erfordert eine genaue Erfassung der patientenspezifischen Knochenstruktur, die durch bildgebende Verfahren wie CT oder MRT erfolgt. Nach der virtuellen Rekonstruktion des Knochens wird das Implantat entsprechend der Differenzen zwischen Knochen und Implantat angepasst. Auffällig ist, dass dieser Prozess, insbesondere bei Glenoidimplantaten, oft manuell erfolgt und nur die Kontaktfläche an den Patienten angepasst wird.