Bis zum Jahr 2030 wird die Zahl der Menschen mit Diabetes weltweit voraussichtlich 650 Millionen erreichen, wobei die diabetische Fußulzeration (DFU) zu den gravierendsten Komplikationen zählt. Die Autoren des Artikels betonen, dass DFU erhebliche soziale und ökonomische Belastungen verursacht und nach wie vor unzureichend verstanden ist.
Hintergrund und Zielsetzung
Die Studie fasst den aktuellen Stand der computergestützten Modellierung von DFU zusammen und soll Lücken in Forschung und Methodik aufzeigen. Ziel sei es, die verschiedenen physikalischen, thermischen, fluid‑dynamischen und zellulären Perspektiven zu integrieren, um ein umfassenderes Bild der Pathogenese zu erhalten.
Methodik der Literaturrecherche
Ein systematischer Suchlauf in den Datenbanken Web of Science, Scopus und PubMed identifizierte bis März 2025 insgesamt N = 1631 Einträge. Nach Anwendung festgelegter Einschlusskriterien blieben 31 Studien übrig, die in die Analyse einflossen.
Kategorisierung der Modelle
Die untersuchten Modelle lassen sich in fünf Hauptgruppen einteilen: mechanische Stress‑Modelle, thermische Modelle, vaskuläre und nervöse System‑Modelle, Multiphysik‑Modelle sowie zellbasierte Modelle. Jede Gruppe adressiert unterschiedliche Aspekte der DFU‑Entstehung, etwa Biomechanik, Temperaturverteilung, Blut‑ und Nervenfluss oder zelluläre Reaktionen.
Erkenntnisse zu einzelnen Modelltypen
Mechanische Stress‑Modelle sind am weitesten entwickelt und ermöglichen die Analyse von Druck‑ und Dehnungsfeldern im Fußgewebe. Thermische Modelle sowie vaskuläre und nervöse System‑Modelle befinden sich noch in frühen Entwicklungsstadien und liefern bislang nur isolierte Einblicke. Multiphysik‑Ansätze kombinieren bereits mehrere physikalische Felder, während zellbasierte Modelle die Reaktion von Haut‑ und Immunzellen simulieren.
Identifizierte ForschungslĂĽcken
Die Autoren weisen darauf hin, dass die meisten Modelle nur einzelne physikalische Prozesse berücksichtigen. Insbesondere die Kopplung von mechanischen, thermischen und fluid‑dynamischen Effekten fehlt bislang, was die Aussagekraft hinsichtlich des Gesamtsystems Fuß einschränkt.
Ausblick fĂĽr zukĂĽnftige Modellentwicklungen
Für die Weiterentwicklung wird empfohlen, integrierte Multiphysik‑Modelle zu schaffen, die die Wechselwirkungen zwischen Druck, Temperatur, Blut‑ und Nervenfluss sowie zellulären Prozessen abbilden. Solche Modelle könnten die Vorhersage von DFU‑Risiken verbessern und gezielte Präventionsstrategien unterstützen.
Dieser Bericht basiert auf Informationen von PLOS ONE, lizenziert unter Creative Commons BY 4.0 (Open Access). Wissenschaftliche Inhalte, offen zugänglich.
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