Modellbildung und Simulation von Bewegungen und Beanspruchungen des menschlichen Bewegungsapparats am Beispiel des Kniegelenks mit Hilfe der Finite Elemente Methode

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Hans Albert Richard
• Subject Area: Mechanics
• Term: from 2001 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5351573

Intensive sportliche Betätigungen aber auch alltägliche oder berufliche Fehl- bzw. Überbelastungen führen häufig zu Verletzungen oder Verschleiß am Bewegungsapparat. Zur Präventation und zur Behandlung derartiger Schädigungen ist die genaue Kenntnis der Bewegungsabläufe und der Beanspruchungen des Bewegungsapparates erforderlich. Im Rahmen des Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines dreidimensionalen Getriebemodells und eines Finite Elemente-Modells für das Kniegelenk geplant. Um patientenabhängige Ergebnisse zu ermöglichen, soll das FE-Modell aus individuellen radiologischen Bilddaten generiert werden. Zur Vertiefung des grundlegenden Verständnisses der Kniemechanik und zur Verifikation der Modelle sollen reale Bewegungsabläufe und Belastungszustände simuliert und die Ergebnisse mit experimentellen Ergebnissen aus der Literatur abgeglichen werden. Ziel ist die Entwicklung grundlegender Methoden zur Simulation der biomechanischen Auswirkungen verletzungs-, oder krankheitsbedingter Veränderungen der Kniemechanik sowie operativer Eingriffe für verschiedene physiologisches Belastungssituationen mit der FEM. Ein weiteres Ziel ist das Erarbeiten von Hinweisen für knieschonende Trainings- bzw. Therapiemethoden zur Präventation von Knieverletzungen bzw. zur Verbesserung der Heilungschancen nach Knieverletzungen.

• DFG Programme: Research Grants