Projekt SimPROLEG: Entwicklung eines KI-gestützten Software-Tools zur Optimierung von Beinprothesenschäften
Das SimPROLEG-Projekt des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) zielt darauf ab, den Entwurfsprozess von individuell angepassten Beinprothesenschäften zu verbessern und zu verkürzen. Durch die Nutzung von Künstlicher Intelligenz (KI) und bio-/strukturmechanischen Ersatzmodellen wird eine effizientere und kostengünstigere Prothesenoptimierung angestrebt.
Ziel des Projekts
Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung eines KI-gestützten Berechnungsmodells, das die Simulation der Belastungen im Beinstumpf und Prothesenschaft von Patienten beschleunigt. Dies soll durch die Entwicklung speziell optimierter Deep Learning Netze erreicht werden, die die Gesamtkosten und die Dauer des Entwurfs- und Optimierungsprozesses erheblich reduzieren.
Innovationsansatz
Im Rahmen des Projekts wird eine problem-spezifische Methode zur effizienten Integration von bio- und strukturmechanischem Wissen und Volumeninformationen entwickelt. Besonders hervorzuheben ist die Weiterentwicklung des Bereichs der physikalisch-informierten neuronalen Netze (Physics-Informed Neural Networks, PINNs), die den Wissenstransfer neuester KI-Methoden aus der Wissenschaft in die Industrie und die praktische Anwendung unterstützt.
Hintergrund und Bedeutung
Der steigende Bedarf an Prothesen, wie von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) berichtet, hat in der Vergangenheit zu zahlreichen Innovationen geführt. Im Gegensatz zu den Fortschritten bei prothetischen Kniegelenken und Prothesenfüßen sind Prothesenschäfte in ihrer Funktion und im Entwurfsprozess weitgehend unverändert geblieben. Bisher erfolgt die Herstellung der meisten Prothesenschäfte manuell und iterativ, was die Qualität stark von den Erfahrungen der Orthopädiemechaniker abhängt.
Projektlaufzeit
Das SimPROLEG-Projekt läuft vom 1. Mai 2024 bis zum 30. April 2027.
Für weitere Details besuche bitte die Projektseite des DFKI.