TY - JOUR A1 - Leschinger, Tim A1 - Birgel, Stefan A1 - Hackl, Michael A1 - Staat, Manfred A1 - Müller, Lars Peter A1 - Wegmann, Kilian T1 - A musculoskeletal shoulder simulation of moment arms and joint reaction forces after medialization of the supraspinatus footprint in rotator cuff repair JF - Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.1080/10255842.2019.1572749 IS - Early view PB - Taylor & Francis CY - London ER - TY - CHAP A1 - Abel, Alexander A1 - Pérez-Viana, Daniel A1 - Ciritsis, Bernard A1 - Staat, Manfred ED - Erni, Daniel ED - Fischerauer, Alice ED - Himmel, Jörg ED - Seeger, Thomas ED - Thelen, Klaus T1 - Prevention of femur neck fractures through femoroplasty T2 - 2nd YRA MedTech Symposium 2017 : June 8th - 9th / 2017 / Hochschule Ruhr-West Y1 - 2017 SN - 978-3-9814801-9-1 U6 - https://doi.org/10.17185/duepublico/43984 N1 - A young researchers track of the 7th IEEE Workshop & SENSORICA 2017 SP - 114 EP - 115 PB - Universität Duisburg-Essen CY - Duisburg ER - TY - CHAP A1 - Hunker, Jan A1 - Jung, Alexander A1 - Goßmann, Matthias A1 - Linder, Peter A1 - Staat, Manfred ED - Staat, Manfred ED - Erni, Daniel T1 - Development of a tool to analyze the conduction speed in microelectrode array measurements of cardiac tissue T2 - 3rd YRA MedTech Symposium 2019 : May 24 / 2019 / FH Aachen N2 - The discovery of human induced pluripotent stem cells reprogrammed from somatic cells [1] and their ability to differentiate into cardiomyocytes (hiPSC-CMs) has provided a robust platform for drug screening [2]. Drug screenings are essential in the development of new components, particularly for evaluating the potential of drugs to induce life-threatening pro-arrhythmias. Between 1988 and 2009, 14 drugs have been removed from the market for this reason [3]. The microelectrode array (MEA) technique is a robust tool for drug screening as it detects the field potentials (FPs) for the entire cell culture. Furthermore, the propagation of the field potential can be examined on an electrode basis. To analyze MEA measurements in detail, we have developed an open-source tool. Y1 - 2019 SN - 978-3-940402-22-6 U6 - https://doi.org/10.17185/duepublico/48750 SP - 7 EP - 8 PB - Universität Duisburg-Essen CY - Duisburg ER - TY - CHAP A1 - Jung, Alexander A1 - Staat, Manfred A1 - Müller, Wolfram T1 - Effect of wind on flight style optimisation in ski jumping T2 - 15th International Symposium on Computer Simulation in Biomechanics ; July 9th-11th 2015, Edinburgh, UK Y1 - 2016 SP - 53 EP - 54 PB - The University of Edinburgh ; Loughborough University CY - Edinburgh ER - TY - JOUR A1 - Jung, Alexander A1 - Müller, Wolfram A1 - Staat, Manfred T1 - Optimization of the flight technique in ski jumping: the influence of wind Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2019.03.023 IS - Early view PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Raman, Aravind Hariharan A1 - Jung, Alexander A1 - Horváth, András A1 - Becker, Nadine A1 - Staat, Manfred ED - Staat, Manfred ED - Erni, Daniel T1 - Modification of a computer model of human stem cell-derived cardiomyocyte electrophysiology based on Patch-Clamp measurements T2 - 3rd YRA MedTech Symposium 2019 : May 24 / 2019 / FH Aachen N2 - Human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) have shown to be promising in disease studies and drug screenings [1]. Cardiomyocytes derived from hiPSCs have been extensively investigated using patch-clamping and optical methods to compare their electromechanical behaviour relative to fully matured adult cells. Mathematical models can be used for translating findings on hiPSCCMs to adult cells [2] or to better understand the mechanisms of various ion channels when a drug is applied [3,4]. Paci et al. (2013) [3] developed the first model of hiPSC-CMs, which they later refined based on new data [3]. The model is based on iCells® (Fujifilm Cellular Dynamics, Inc. (FCDI), Madison WI, USA) but major differences among several cell lines and even within a single cell line have been found and motivate an approach for creating sample-specific models. We have developed an optimisation algorithm that parameterises the conductances (in S/F=Siemens/Farad) of the latest Paci et al. model (2018) [5] using current-voltage data obtained in individual patch-clamp experiments derived from an automated patch clamp system (Patchliner, Nanion Technologies GmbH, Munich). Y1 - 2019 SN - 978-3-940402-22-6 U6 - https://doi.org/10.17185/duepublico/48750 SP - 10 EP - 11 PB - Universität Duisburg-Essen CY - Duisburg ER - TY - RPRT A1 - Bhattarai, Aroj A1 - Frotscher, Ralf A1 - Durong, Minh Tuán A1 - Staat, Manfred T1 - Schlussbericht zu BINGO. Optimierung des Systems Netzimplantat-Beckenboden zur therapeutischen Gewebeverstärkung nach der Integraltheorie. Y1 - 2016 N1 - Förderkennzeichen BMBF 03FH073PX2 CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Horbach, Andreas A1 - Duong, Minh Tuan A1 - Staat, Manfred T1 - Modelling of compressible and orthotropic surgical mesh implants based on optical deformation measurement JF - Journal of the mechanical behavior of biomedical materials Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2017.06.012 SN - 1751-6161 VL - 74 SP - 400 EP - 410 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Duong, Minh Tuan A1 - Nguyen, Nhu Huynh A1 - Staat, Manfred T1 - Physical response of hyperelastic models for composite materials and soft tissues JF - Asia pacific journal on computational engineering Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1186/s40540-015-0015-x SN - 2196-1166 VL - 2 IS - 3 (December 2015) SP - 1 EP - 18 ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. A1 - Hicken, E. F. T1 - LISA, ein europäisches Projekt zur direkten Berechnung der Tragfähigkeit duktiler Strukturen N2 - Traglast- und Einspielanalysen sind vereinfachte doch exakte Verfahren der Plastizität, die neben ausreichender Verformbarkeit keine einschränkenden Voraussetzungen beinhalten. Die Vereinfachungen betreffen die Beschaffung der Daten und Modelle für Details der Lastgeschichte und des Stoffverhaltens. Anders als die klassische Behandlung nichtlinearer Probleme der Strukturmechanik führt die Methode auf Optimierungsprobleme. Diese sind bei realistischen FEM-Modellen sehr groß. Das hat die industrielle Anwendung der Traglast- und Einspielanalysen stark verzögert. Diese Situation wird durch das Brite-EuRam Projekt LISA grundlegend geändert. Die Autoren möchten der Europäischen Kommission an dieser Stelle für die Förderung ausdrücklich danken. In LISA entsteht auf der Basis des industriellen FEM-Programms PERMAS ein Verfahren zur direkten Berechnung der Tragfähigkeit duktiler Strukturen. Damit kann der Betriebsbereich von Komponenten und Bauwerken auf den plastischen Bereich erweitert werden, ohne den Aufwand gegenüber elastischen Analysen wesentlich zu erhöhen. Die beachtlichen Rechenzeitgewinne erlauben Parameterstudien und die Berechnung von Interaktionsdiagrammen, die einen schnellen Überblick über mögliche Betriebsbereiche vermitteln. Es zeigt sich, daß abhängig von der Komponente und ihren Belastungen teilweise entscheidende Sicherheitsgewinne zur Erweiterung der Betriebsbereiche erzielt werden können. Das Vorgehen erfordert vom Anwender oft ein gewisses Umdenken. Es werden keine Spannungen berechnet, um damit Sicherheit und Lebensdauer zu interpretieren. Statt dessen berechnet man direkt die gesuchte Sicherheit. Der Post-Prozessor wird nur noch zur Modell- und Rechenkontrolle benötigt. Das Vorgehen ist änhlich der Stabilitätsanalyse (Knicken, Beulen). Durch namhafte industrielle Projektpartner werden Validierung und die Anwendbarkeit auf eine breite Palette technischer Probleme garantiert. Die ebenfalls in LISA geplante Zuverlässigkeitsanalyse ist erst auf der Basis direkter Verfahren effektiv möglich. Ohne Traglast- und Einspielanalyse ist plastische Strukturoptimierung auch heute kaum durchführbar. KW - Finite-Elemente-Methode KW - Traglastanalyse KW - Einspielanalyse KW - limit analysis KW - shakedown analysis Y1 - 1998 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. T1 - FEM-computation of load carrying capacity of highly loaded passive components by direct methods. Heitzer, M. ; Staat, M. JF - Nuclear Engineering and Design. 193 (1999), H. 3 Y1 - 1999 SN - 0029-5493 SP - 349 EP - 358 ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, Michael A1 - Reinders, H. A1 - Schubert, F. T1 - Einspielen und Ratchetting bei Zug- und Torsionsbelastung: Analyse und Experimente T1 - Shakedown and ratchetting under tension-torsion loadings: analysis and experiments N2 - Traglast- und Einspielanalysen sind vereinfachte doch exakte Verfahren der klassischen Plastizitätstheorie, die neben ausreichender Verformbarkeit keine einschränkenden Voraussetzungen beinhalten. Die Vereinfachungen betreffen die Beschaffung der Daten und Modelle für Details der Lastgeschichte und des Stoffverhaltens. Eine FEM-basierte Traglast- und Einspielanalyse für ideal plastisches Material wurde auf ein kinematisch verfestigendes Materialgesetz erweitert und in das Finite Element Programm PERMAS implementiert. In einem einfachen Zug-Torsionsexperiment wurde eine Hohlprobe mit konstanter Torsion und zyklischer Zugbelastung beansprucht, um die neue Implementierung zu verifizieren. Es konnte gezeigt werden, dass die Einspielanalyse gut mit den experimentellen Ergebnissen übereinstimmt. Bei Verfestigung lassen sich wesentlich größere Sicherheiten nachweisen. Dieses Potential bedarf weiterer experimenteller Absicherung. Parallel dazu ist die Eisnpieltheorie auf fortschrittliche Verfestigungsansätze zu erweitern. KW - Zug-Druck-Beanspruchung KW - Einspielen KW - Ratcheting KW - Torsion KW - Zug-Druck-Belastung KW - Torsionsbelastung KW - shakedown KW - ratchetting KW - tension–torsion loading Y1 - 2001 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Versagenswahrscheinlichkeit der Primärkreisdruckumschließung eines HTR-Moduls zur Prozeßwärmegewinnung unter Störfallbedingungen JF - Jahrestagung Kerntechnik '91 / Kerntechnische Gesellschaft e.V. ; Deutsches Atomforum e.V Y1 - 1991 SP - 123 EP - 126 PB - INFORUM CY - Bonn ER - TY - CHAP A1 - Bhattarai, Aroj A1 - Staat, Manfred ED - Artmann, Gerhard ED - Temiz Artmann, Aysegül ED - Zhubanova, Azhar A. ED - Digel, Ilya T1 - Mechanics of soft tissue reactions to textile mesh implants T2 - Biological, Physical and Technical Basics of Cell Engineering N2 - For pelvic floor disorders that cannot be treated with non-surgical procedures, minimally invasive surgery has become a more frequent and safer repair procedure. More than 20 million prosthetic meshes are implanted each year worldwide. The simple selection of a single synthetic mesh construction for any level and type of pelvic floor dysfunctions without adopting the design to specific requirements increase the risks for mesh related complications. Adverse events are closely related to chronic foreign body reaction, with enhanced formation of scar tissue around the surgical meshes, manifested as pain, mesh erosion in adjacent structures (with organ tissue cut), mesh shrinkage, mesh rejection and eventually recurrence. Such events, especially scar formation depend on effective porosity of the mesh, which decreases discontinuously at a critical stretch when pore areas decrease making the surgical reconstruction ineffective that further augments the re-operation costs. The extent of fibrotic reaction is increased with higher amount of foreign body material, larger surface, small pore size or with inadequate textile elasticity. Standardized studies of different meshes are essential to evaluate influencing factors for the failure and success of the reconstruction. Measurements of elasticity and tensile strength have to consider the mesh anisotropy as result of the textile structure. An appropriate mesh then should show some integration with limited scar reaction and preserved pores that are filled with local fat tissue. This chapter reviews various tissue reactions to different monofilament mesh implants that are used for incontinence and hernia repairs and study their mechanical behavior. This helps to predict the functional and biological outcomes after tissue reinforcement with meshes and permits further optimization of the meshes for the specific indications to improve the success of the surgical treatment. Y1 - 2018 SN - 978-981-10-7904-7 U6 - https://doi.org/10.1007/978-981-10-7904-7_11 SP - 251 EP - 275 PB - Springer CY - Singapore ER - TY - CHAP A1 - Nix, Yvonne A1 - Frotscher, Ralf A1 - Staat, Manfred ED - Eberhardsteiner, J. T1 - Implementation of the edge-based smoothed extended finite element method T2 - Proceedings 6th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2012) Vienna, Austria, September 10-14, 2012 Y1 - 2012 ER - TY - JOUR A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Staat, Manfred T1 - Shakedown analysis of two dimensional structures by an edge-based smoothed finite element method Y1 - 2010 N1 - ECCM 2010, IV European Conference on Computational Mechanics, Paris, France, May 16-21, 2010. SP - 1 EP - 7 ER - TY - JOUR A1 - Leschinger, Tim A1 - Besch, Katharina A1 - Aydin, Cansu A1 - Staat, Manfred A1 - Scaal, Martin A1 - Müller, Lars Peter A1 - Wegmann, Kilian T1 - Irreparable rotator cuff tears: a biomechanical comparison of superior capsuloligamentous complex reconstruction techniques and an interposition graft technique JF - The Orthopaedic Journal of Sports Medicine Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.1177/2325967119864590 VL - 7 IS - 8 SP - 1 EP - 5 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Rezension zu: K. Zimmermann, Technische Mechanik – multimedial. Fachbuch Verlag Leipzig (2000) JF - Technische Mechanik Y1 - 2002 SN - 0232-3869 VL - 22 IS - 1 SP - 76 EP - 77 ER - TY - CHAP A1 - Pham, Phu Tinh A1 - Nguyen, Thanh Ngoc A1 - Staat, Manfred T1 - FEM based shakedown analysis of hardening structures T2 - Proceedings International Conference on Advances in Computational Mechanics (ACOME) Y1 - 2012 N1 - International Conference on Advances in Computational Mechanics (ACOME), August 14-16, 2012, Ho Chi Minh City, Vietnam SP - 870 EP - 882 ER - TY - JOUR A1 - Laack, Walter van A1 - Levers, A. A1 - Staat, Manfred T1 - Gonarthrosetherapie auf Kernspinresonanzbasis mit MBST-Vierjahresbeobachtungen JF - Orthopädische Nachrichten : Zeitung für Orthopädie und Unfallchirurgie. 2013, H. 7/8 Y1 - 2013 SN - 1437-2193 SP - 13 PB - Biermann CY - Köln ER -