Medizintechnik::Biomechanik

In diesem Schwerpunkt befasst sich ein interdisziplinäres Forscherteam unter anderem mit der 3D-Bewegungsmessung des Bewegungsapparates sowie von Augenbewegungen, der Messung und Analyse von Muskelkräften und der Modellierung der Muskelermüdung, der Anwendung der Accelerometrie zur Erfassung und Klassifizierung körperlicher Aktivitäten oder mit der Entwicklung von posturografischen Verfahren zur Analyse des Gleichgewichtssystems.

Moderne und vorwiegend mobile Geräte zur 3D-Bewegungs- und Beschleunigungsmessung, zur Kraftdiagnostik und Elektromyografie, zur Druckverteilungsmessung oder Gelenkswinkelmessung bilden die für die Arbeiten notwendige Laborinfrastruktur.

Die folgenden Projekte beschreiben auszugsweise zwei der Aktivitäten im Rahmen dieses Forschungs¬schwerpunktes:


Videobasierte Augenbewegungsmessung für die medizinische Diagnostik

Videobasierte Messungen von Augenbewegungen in drei Dimensionen (Video- Okulographie / VOG) mit tragbaren Systemen können die Diagnose und Behandlung in der Augenheilkunde (Opthalmologie) und Neurologie signifikant verbessern. Können die Augenbewegungen bei Patienten zuverlässig gemessen werden, lassen sich sowohl häufig auftretende Schwindelprobleme als auch okulomotorische Störungen diagnostizieren und gezielt behandeln. Dazu wird an Technologien geforscht, die medizintechnische Diagnosesysteme erstmals stabil genug machen, um sie routinemäßig im klinischen Umfeld einzusetzen. Das Thema Augenbewegungsmessung weist auch Berührungspunkte mit dem Forschungsschwerpunkt „Leben im Alter“ auf. Ältere Menschen und solche die an Krankheiten wie Schizophrenie, Autismus oder traumatischem Verlust des Gleichgewichtssystems leiden, sollen durch ein gezieltes Training die koordinierten Sehfähigkeiten besser einsetzen können.

Individuelle Kraftdiagnostik für Rehabilitation und Sport

Isometrische Kraftmessungen erlauben die Bestimmung der individuellen Kraftleistungsfähigkeit und bilden die Basis für eine zuverlässige Kraftdiagnostik im Rahmen des Krafttrainings bei der physikalischen Rehabilitation als auch bei Anwendungen im Spitzensport. Unter Verwendung von biomechanischen Modellen zur Muskelermüdung kann die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der individuellen Ermittlung verbessert werden. Die Entwicklung speziell abgestimmter Versuchsprotokolle ermöglicht eine sichere und für den Patienten schonende Ermittlung der individuellen Kraftleistungs-fähigkeit, was insbesondere für Risikopatienten wie z.B. Osteoprose¬patieneten oder chronische Rückenschmerzpatienten von großer Bedeutung ist. Die Aktivitäten umfassen die Weiterentwicklung von modellbasierten Ansätzen zur Erfassung der Muskelermüdung, der Bestimmung von individuellen Kraftparametern zur Diagnostik als auch die Entwicklung von Geräten und Verfahren zur einfachen, zuverlässigen und schonenden Ermittlung der individuellen Kraftleistungsfähigkeit.