Entwicklung eines Kniegelenkmodells unter dem Aspekt der realitätsnahen Bestimmung von Muskelkräften des m. quadrizeps fem. bei ebenen Bewegungen (Kniestreckerdiagnose)
| Leiter des Projekts: | Blickhan, Reinhard (Universität Jena / Institut für Sportwissenschaft / Arbeitsbereich Biomechanik, Tel.: 03641 30154 (30102)) |
|---|---|
| Mitarbeiter: | Wank, Veit |
| Forschungseinrichtung: | Universität Jena / Institut für Sportwissenschaft / Arbeitsbereich Biomechanik |
| Finanzierung: | Bundesinstitut für Sportwissenschaft (Aktenzeichen: 070603/95) |
| Format: | Projekt (SPOFOR) |
| Sprache: | Deutsch |
| Projektlaufzeit: | 07/1994 - 07/1996 |
| Schlagworte: | |
| Erfassungsnummer: | PR019950104829 |
Zusammenfassung
Beschreibung und Quantifizierung der ebenen Kniegelenkbewegung mit Hilfe eines anatomisch-geometrischen Gelenkmodells auf der Basis digitalisierter Röntgenreihenbilder und dem Ziel, die momentanen Muskelmomenthebel und damit die Muskelkräfte des m. quadrizeps fem. für reine Kniestreckbewegungen (Kick) zu berechnen.
Anwendungsgebiete: Muskelleistungsdiagnostik, Gelenkfunktionsanalyse (Orthopädie), muskelgetriebene Mehrkörperdynamik (motor control-basierte Bewegungsstrategie und Bewegungsgeneration).
(Zwischen)Ergebnisse
- Aufnahme eines Satzes von Röntgenbildern in verschiedenen Winkelpositionen des Kniegelenks von 10 gesunden Probanden (Datengrundlage) - Modellentwicklung und Programmierung der Rechenalgorithmen sowie der grafischen Darstellung ist abgeschlossen - Entwicklung eines Kniestreckertestgerätes zur Messung der Gelenkwinkelgeschwindigkeit und der Gelenkmeßwerte während der Kniestreckbewegung ist abgeschlossen. Nachtrag aus BISp-Jahrbuch 1996: Die von uns berechneten Verläufe der Muskelmomenthebel stimmen mit den in der Litaratur gefundenen Ergebnissen (z.B. SPOOR & VAN LEEUWEN 1992) qualitativ und in der Größenordnung überein. Leider basieren die bislang publizierten Daten zur Berechnung von Muskelkräften der Kniestrecker fast ausschließlich auf Messungen an Leichenpräparaten, so daß allein die Konstitution der untersuchten, zumeist älteren Personen, nur schwer mit Sportlern verglichen werden kann. Außerdem sind keine Bezüge zu anatomisch-geometrischen Parametern gegeben. Dies erlaubt kaum die Verallgemeinerung und Anwendung der gewonnenen Erkenntnisse auf andere Personen. Nicht zuletzt aus diesen Gründen sahen wir uns gezwungen, ein völlig neues Gelenkmodell zu konzipieren, das den genannten Forderungen Rechnung trägt. Parallel zur Entwicklung des oben beschriebenen Kniestreckermodells, wurde eine Meßapparatur zum Testen der Beinstreckbewegung entwickelt. Wir wollten mit dem neu geschaffenen Gerät die Kniestreckung unter verschiedenen Kontraktionsbedingungen (isometrisch, konzentrisch und reaktiv) als isolierte eingelenkige Bewegung analysieren und unter Verwendung der für jeden Probanden berechneten Geometriefunktion auf der Basis der gemessenen zeitlichen Verläufe von Kniewinkel, Winkelgeschwindigkeit und Gelenkmoment die Muskellänge, Kontraktionsgeschwindigkeit und Muskelkraft bestimmen.