Belastung und Bewegung

Univ.- Prof. Georg Bergmann, Dr.-Ing. Heide Boeth

Erkrankungen des Bewegungsapparates beeinträchtigen viele Patienten und sind mit hohen Kosten verbunden. In Deutschland werden jährlich 400.000 Knie- und Hüftendoprothesen implantiert. Arthrose und Erkrankungen des Bewegungsapparates sind häufige Ursachen für den Verlust von Arbeitsjahren, die inzwischen 20% der Menschen über 55 Jahren betreffen.
Die Forscher der Arbeitsgruppen „Instrumentierte Implantate“ und „Muskuloskeletale und Funktionale Analyse“ untersuchen die Krankheitsursachen und erforschen Wege zur Prävention und Verbesserung des Gelenkersatzes.

Instrumentierte Implantate

Zur Sicherheitsprüfung und weiteren Optimierung des Gelenkersatzes müssen die Belastungen der Gelenke bekannt sein. Solche Kenntnisse können auch Patienten mit Arthrose oder nach Frakturen helfen, Überlastungen zu vermeiden. Sie dienen zur weiteren Optimierung der Physiotherapie und für die Überprüfung und Verbesserung biomechanischer Methoden zur Berechnung körperinnerer Belastungen. Die auf die Gelenke wirkenden Kräfte und Momente werden von uns direkt in Patienten gemessen. Hierfür wurden Sensoren und eine Mikroelektronik sicher in verschiedene Gelenkendoprothesen integriert. Die Energieeinspeisung und die Übertragung der Messwerte erfolgen per Magnetfeld bzw. Funk. Zurzeit laufen Studien zur Belastung von Knie-, Hüft- und Schultergelenken sowie der Wirbelsäule.

Muskuloskeletale und Funktionale Analyse

Die auf die Knochen und Gelenke des menschlichen Skelettes einwirkenden Kräfte betragen selbst bei gewöhnlichen Alltagsaktivitäten ein Vielfaches des Körpergewichtes. In Folge von Deformitäten der Knochen, unzureichender Muskulatur oder gestörten Bewegungsmustern kann es zu einer mechanischen Überlastung und letztlich dem Versagen einzelner Gewebe kommen. Hält die mechanische Überlastung an, kommt es zu einem vorzeitigen Gelenkverschleiß sowie Verlust an Funktion und Gelenkbeweglichkeit. Mit genauen Berechnungsmodellen, die durch detaillierte Information zum Bewegungsverhalten aus dem Ganglabor gespeist werden, sind wir in der Lage etwaige funktionelle Defizite zu erkennen, die individuellen Belastungen in den unteren Extremitäten zu verstehen und Strategien zur Reduktion des Risikos einer mechanischen Überlastung des Bewegungsapparates zu entwickeln.

Ansprechpartner

Univ.- Prof. Dr.-Ing. Georg Bergmann

Stellv. Institutsdirektor und Projektleiter