Analysis of the biomechanics of the wrist joint in the context of surgical therapy planning

• Applicants: Privatdozent Dr.-Ing. Jörg Eschweiler; Professor Dr. Björn Rath
• Subject Area: Orthopaedics, Traumatology, Reconstructive Surgery ; Medical Physics, Biomedical Technology
• Term: from 2017 to 2022
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 391951537

• Final Report Year: 2023

Final Report Abstract

Die Therapieplanung im Bereich des Handgelenks wird immer noch sehr rudimentär betrieben. Eine Bildgebung dient als Grundlage einer Planung, ohne das kinematische oder kinetische Parameter mit in die Planung einfließen. Dies wird durch den im Projekt adressierten Ansatz anders werden und kann therapeutische Ergebnisse vorab visualisieren und sogar (in Teilen) quantifizieren. Dies sollte für die betroffenen Patient:innen einen zusätzlichen Benefit sicherstellen. Dies stellt im Vergleich zum relevanten Forschungsstand eine absolute Innovation dar. Durch die pandemische Situation, ausgelöst durch das Corona-Virus, wurde das Projekt in Teilen beeinflusst. Es konnten nicht immer alle adressierten Arbeiten vollumfänglich umgesetzt werden, was aber insgesamt die Ergebnisse nur marginal beeinflusst hat. Es konnten durch eine entsprechende Adaption der einzelnen Arbeitspaketet gute Ergebnisse im Bereich der Therapieplanung der Handwurzel erzielt werden.

Publications

• A novel combined level set model for automatic MR image segmentation. Current Directions in Biomedical Engineering, 6(3), 20-23.
  Li, Jianzhang; Nebelung, Sven; Rath, Björn; Tingart, Markus & Eschweiler, Jörg
  
• A Novel Combined Level Set Model for Carpus Segmentation from Magnetic Resonance Images with Prior Knowledge aligned in Polar Coordinate System. Computer Methods and Programs in Biomedicine, 208, 106245.
  Li, Jianzhang; Nebelung, Sven; Schock, Justus; Rath, Björn; Tingart, Markus; Liu, Yu; Siroros, Nad & Eschweiler, Jörg
  
• Anatomy, Biomechanics, and Loads of the Wrist Joint. Life, 12(2), 188.
  Eschweiler, Jörg; Li, Jianzhang; Quack, Valentin; Rath, Björn; Baroncini, Alice; Hildebrand, Frank & Migliorini, Filippo
  
• Comparison of Optimization Strategies for Musculoskeletal Modeling of the Wrist for Therapy Planning in Case of Total Wrist Arthroplasty. Life, 12(4), 527.
  Eschweiler, Jörg; Praster, Maximilian; Quack, Valentin; Li, Jianzhang; Rath, Björn; Hildebrand, Frank & Migliorini, Filippo
  
• Musculoskeletal Modeling of the Wrist via a Multi Body Simulation. Life, 12(4), 581.
  Eschweiler, Jörg; Praster, Maximilian; Quack, Valentin; Michalik, Roman; Hildebrand, Frank; Rath, Björn & Migliorini, Filippo
  
• Smoothing the Undersampled Carpal Bone Model with Small Volume and Large Curvature: A Feasibility Study. Life, 12(5), 770.
  Ji, Chengcheng; Li, Jianzhang; Praster, Maximilian; Rath, Björn; Hildebrand, Frank & Eschweiler, Jörg
  
• Total Wrist Arthroplasty—A Systematic Review of the Outcome, and an Introduction of FreeMove—An Approach to Improve TWA. Life, 12(3), 411.
  Eschweiler, Jörg; Li, Jianzhang; Quack, Valentin; Rath, Björn; Baroncini, Alice; Hildebrand, Frank & Migliorini, Filippo
  
• Wrist Bone Motion during Flexion-Extension and Radial-Ulnar Deviation: An MRI Study. Life, 12(10), 1458
  Li, Jianzhang; Rath, Björn; Hildebrand, Frank & Eschweiler, Jörg