Unser Hauptforschungsbereich ist das Verständnis der biomechanischen Funktion bei normaler und pathologischer menschlicher Bewegung, insbesondere beim Gang.

Die computergestützte Bewegungsanalyse dient als Werkzeug, um Ärzten, Physiotherapeuten, Biomechanikern und Wissenschaftlern ein besseres grundlegendes Verständnis der menschlichen Fortbewegung zu vermitteln.

Die Forschungsaktivitäten umfassen die Übersetzung zwischen Parametern der 3D-Bewegungsanalyse als Biomarker, neuromuskuloskelettalen und mikroskopischen physiopathologischen Modellen sowie der Analyse von patientenorientierten Ergebnissen unter Bezugnahme auf die „Internationale Klassifikation der Funktionsfähigkeit, Behinderung und Gesundheit“ (ICF). Persönliche und Umweltfaktoren des täglichen Lebens werden durch „Patientenberichtete Ergebnismaße“ (PROM) integriert.

Durch eine multifaktorielle, multimodale Bewertung neuro-orthopädischer Patienten und Patienten mit Bewegungsstörungen werden biomechanische und digitale Werkzeuge, einschließlich „Virtual Reality“, angewendet und weiterentwickelt, um evidenzbasierte personalisierte Forschung vom Kindesalter bis ins Erwachsenenalter zu ermöglichen.

Die Gruppe ist Teil des Clinical Biomechanics and Ergonomics Engineering (CADENCE) Labors. Unser modernes klinisches Bewegungsanalyse-Labor am UKBB ist mit einem Bewegungserfassungssystem (Vicon, 18 Kameras), vier Kraftmessplatten (Kistler) und einer Fußdruckmessplatte (Novel) in Linie, einem 16-Kanal-Oberflächen-Elektromyographie-System (Noraxon) und zwei Hochgeschwindigkeits-Videokameras (Basler) ausgestattet. Mit dieser Ausrüstung messen wir die erforderlichen biomechanischen Parameter, die benötigt werden, um wissenschaftliche Fragen zu beantworten.

Wir berechnen dreidimensionale Parameter wie Gelenkwinkel (Kinematik), Gelenkmomente und -leistungen (Kinetik), temporo-räumliche Parameter, Schwerpunkt, Druckzentrum und Muskelaktivierungsmuster. Dazu verwenden wir Softwareprogramme wie MATLAB.

Außerdem nutzen wir spezielle Modellierungssoftware (AnyBody und OpenSim), um eine Vielzahl von Parametern durch inverse Dynamik zu simulieren. Parameter wie Spannung, Belastung und Deformationen werden durch Finite-Elemente-Analyse mit der ANSYS-Software berechnet. Ein spezielles Fußmodell wird bei Fußdeformitäten angewendet. Neue Software wird in die tägliche klinische Arbeit integriert.

Darüber hinaus konzentriert sich unsere Forschung auf klinische Behandlungsergebnisse im Bereich der pädiatrischen Neuroorthopädie, der pädiatrischen Orthopädie und der allgemeinen Orthopädie. Dies umfasst die Bestimmung einer Deformität beim Gang und deren Korrektur durch orthopädische oder chirurgische Behandlung sowie die Bewertung spezifischer chirurgischer oder orthopädischer Techniken in einer bestimmten Patientengruppe (wie z. B. zerebrale Lähmung) und Probleme, die unabhängig vom Gang sind (wie z. B. Hüftluxation oder Skoliose).