Teilprojekt eines Verbundes

Teilprojekt Deutsche Sporthochschule Köln

Förderkennzeichen: 01EC1406A
Fördersumme: 373.910 EUR
Förderzeitraum: 2015 - 2019
Projektleitung: Prof. Dr. Wolfgang Potthast
Adresse: Deutsche Sporthochschule Köln, Institut für Biomechanik und Orthopädie
Am Sportpark Müngersdorf 6
50933 Köln

Die Deutsche Sporthochschule Köln wird die Einflüsse neuer und vor-ermüdeter Kniespacer auf die Belastung und die Belastungsverteilung in menschlichen Kniegelenkkadavern unter simulierten Muskelkräften und Bewegungen untersuchen. Auch soll die Bewegung des Spacers im Knie und seine Fähigkeit zur Anpassung an die individuelle Kniegelenkgeometrie untersucht werden. Am Kadaver-Knie werden die gelenk-internen Referenzkräfte und Spannungen während physiologischer Belastungsbedingungen simuliert. Dazu werden spezielle Gelenksensoren in osteoarthrotische Kadaver-Kniegelenke implantiert. Nach dem Fixieren der Beine in einem Kniegelenk-Belastungssimulator werden die Präparate mit reflektierenden Markern versehen. Mit Hilfe eines Bewegungsanalysesystems kann so die simulierte Bewegung des Knies zusätzlich zu den aufgezeichneten Kräften synchronisiert aufgezeichnet werden. Die Muskelkräfte während des Kniebeugens und -streckens werden durch pneumatische Aktautoren erzeugt, die Kräfte der verschiedenen Anteile der Kniestreck- und Kniebeugemuskulatur simulieren. Anschließend wird der Kniespacer in das mediale Kompartment des Kadaver-Knies implantiert. Wie bereits beschrieben, werden Kräfte und Druckverteilungen erneut bestimmt. Die medio-laterale Kraft- und Druckverteilung wird dazu verwendet, den Einfluss des Kniespacers auf die Biomechanik des Kniegelenks zu beschreiben. Röntgenaufnahmen geben Aufschluss über die Anpassung des Kniespacers an die Femurmorphologie und die Relativbewegungen des Tibiaplateaus. Es folgen Roboter-getriebene Materialermüdungsprozeduren. Danach werden die Spacer in der selben Messreihe untersucht wie oben beschrieben.