Menschliche Bewegung, Orthopädie, Sportmedizin und digitale Methoden
Ziel der HOSD (Human Motion, Orthopaedics, Sports Medicine and Digital Methods, Menschliche Bewegung, Orthopädie, Sportmedizin und digitale Methoden) -Plattform ist es, zu verstehen, wie menschliche Bewegung und körperliche Aktivität und deren Verhaltens-, Funktions- und Leistungsdimensionen als Maß für Behandlungserfolg, diagnostische Biomarker und Modalität im Hinblick auf die Behandlung, Prävention oder Verzögerung des Fortschritts in vielen Erkrankungsbereichen dienen können.
Tätigkeiten
Ziel der HOSD-Plattform ist es, zu verstehen, wie menschliche Bewegung und körperliche Aktivität und deren Verhaltens-, Funktions- und (sportliche) Leistungsdimensionen als Maß für Behandlungserfolg, (frühe) diagnostische Biomarker und Modalität im Hinblick auf die Behandlung, Prävention oder Verzögerung des Fortschritts in vielen Erkrankungsbereichen dienen können, und dieses Verständnis für klinische Studien und die Praxis zu nutzen. Dies gilt insbesondere dort, wo der Bewegungsapparat direkt betroffen ist, d. h. in der Orthopädie und bei Sportverletzungen, aber auch dort, wo die Auswirkungen zwar erwiesen, aber nicht so offensichtlich sind, beispielsweise bei neurodegenerativen Erkrankungen und anderen neurokognitiven Störungen (NCDs), die eine hohe Belastung für Patienten und in sozioökonomischer Hinsicht darstellen, z. B. Krebs, Diabetes, Multiple Sklerose oder Alterungsprozesse. Aktivitätsprofile und Bewegungsmuster sind hier auch relevant zur Stratifizierung von Patienten für klinische Studien.
Wir betreiben und unterstützen Forschung zur systematischen Beurteilung der Biomechanik von menschlicher Bewegung, des Verhaltens in Bezug auf körperliche Aktivität, funktionelle Leistungsfähigkeit und der damit verbundenen biometrischen Parameter. Dazu nutzen wir Labormethoden (3D-Bewegungserfassung, Kraftmessplatten), mobile, ambulante oder Remote-Methoden für Messungen außerhalb des Labors und im Freifeld sowie Monitoring realer Daten z. B. mithilfe tragbarer Geräte („Wearables“), Sensoren oder anderer digitaler Tools, darunter elektronische Selbstbeurteilungen von Patienten, Methoden zur stichprobenartigen Erfassung von Erfahrungen und multimodale Ansätze. Unsere Aktivitäten umfassen die Entwicklung, Auswahl, Konfiguration, technische und klinische Validierung und Anwendung dieser Methoden in der Forschung und klinischen Praxis in translationalen (vom Labor ans Patientenbett und zurück) und transversalen (medizinische Fachgebiete und Erkrankungen übergreifend) Konfigurationen. Es liegt in der Natur der Sache, dass diese Aktivitäten Schnittstellen zur Verarbeitung von Biosignalen und Methoden der Datenwissenschaft, z. B. maschinelles Lernen, haben.
Grimm
Projekte und klinische Versuche
Einige Forschungsprojekte der Gruppe:
- 3D-Bewegungsanalyse von Gangbild, Lauf- und Hüpftest als klinische Routinewerkzeuge für die Objektivierung von klinischen Behandlungserfolgen nach einer Operation des vorderen Kreuzbands (anterior cruciate ligament, ACL).
- Identifizierung von Biomarkern in 3D-Bewegung und körperlicher Aktivität bei Patienten nach einer Rekonstruktion des vorderen Kreuzbands (ACS) mit dem Ziel, erneute Verletzungen zu vermeiden, sicher wieder „ins Spiel“ zu kommen und den Behandlungserfolg für eine individualisierte Rehabilitation vorherzusagen (S-TRAINING).
- Präoperative Analyse des Gangbildes und Aktivitätsüberwachung zur Unterstützung der patientenspezifischen Operationsplanung von Osteotomien am Kniegelenk für eine personalisierte Medizin und bessere Behandlungserfolge.
- Früh- und Ferndiagnose einer Osteoarthritis des Knies mithilfe von Mobilitätsbiomarkern, die von auf Wearables basierenden Aktivitätsmonitoren gewonnen werden – Entwicklung und Validierung.
- Kombinieren App-basierter Selbsteinschätzungen von Patienten, Symptomtagebüchern und mit einem Wearable-Monitor beurteilten getriggerten Funktionstests („geführte Routinen“), um zu verstehen, wie sich Schmerzwahrnehmung, Steifigkeit oder Instabilität von Gelenken auf die funktionelle Leistungsfähigkeit und das gewohnte Aktivitätsniveau auswirken und umgekehrt.
Ausgewählte Teammitglieder
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Frederic
Garcia Technology and Data Expert -
Bernd
Grimm Group Leader -
Gabriella
Vinco Laboratory Assistant
Wissenschaftliche Veröffentlichungen
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Die Kniechirurgie wird komplexer – 14/10/2024
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Selecting the Best Compositions of a Wheelchair Basketball Team – 07/10/2024
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Komplexe Rekonstruktionen des vorderen Kreuzbands (VKB+X) – 05/08/2024
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Multiligament knee injury (MLKI) – 05/09/2024
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Nonanatomic Posteromedial Bundle Augmentation of the Posterior Cruciate Ligament after Hyperextension Trauma – 27/04/2024
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A practical guide to the implementation of artificial intelligence in orthopaedic research—Part 2 – 01/07/2024
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Injuries of the posteromedial bundle of the posterior cruciate ligament after knee hyperextension trauma – 01/07/2024
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Horizontal Cleavage Meniscus Tear – 24/03/2024
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Sport-specific differences in ACL injury, treatment and return to sports – 08/04/2024
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Wearable sensor-based measures of step-up transfers are supplementary to patient-reported outcome measures following total joint arthroplasty – 05/06/2023
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