Quantifizierung des Einflusses von Gelenkersatz und Umstellungsosteotomien auf die muskuloskeletale Beanspruchung des Oberschenkels

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(Wortlaut des Antrags)Für den Erfolg operativer Eingriffe an Knochen, wie z.B. bei Osteosynthesen nach Frakturen, Umstellungsosteotomien nach Arthrosen oder Hüftgelenksersatz durch Prothesen, sind die biomechanischen Bedingungen von ausschlaggebender Bedeutung. Leider sind in den meisten klinischen Fällen äußerer Kräfte und Muskelkräfte nicht bekannt und können deshalb zur Optimierung der Operationsverfahren nicht berücksichtigt werden. Im ersten Bewilligungszeitraum des Projektes wurde ein auf der Basis eines frei zugänglichen humanen Bilddatensatzes (The Visible Human Project) basierendes muskuloskelettales Modell der unteren linken humanen Extremität entwickelt. Im Fortsetzungszeitraum ist die Skalierung dieses Modells auf die individuellen anatomischen Gegebenheiten von Patienten vorgesehen. In einem weiteren Schritt soll geprüft werden, welche Anzahl von Parametern minimal erforderlich sind, um mit einer hinreichenden Genauigkeit eine Berechnung der Beanspruchungen der unteren Extremität vorzunehmen zu können. Dies ist wichtig, um den klinischen Aufwand vertretbar zu halten und das Verfahren akzeptabel zu gestalten. Mit Hilfe ausgesuchter Patienten und Meßverfahren sind die Stimulationsberechnungen zu validieren. Dazu sind Messungen an instrumentierten Patienten in Ulm und Berlin durchzuführen. Zum Schluß soll das Modell Anwendung finden in Parameterstudien bei Osteosynthesen und Prothesenimplantationen und damit dargestellt werden, wie dieses Verfahren genutzt werden kann, um Operationsverfahren zu verbessern.