Multiskalige Muskel-Skelett-Knie-Modelle
Oft eine unvermeidliche Folge des Alterns, Muskel-Skelett-Erkrankungen (MSE) entfallen mehr als die Hälfte aller chronischen Erkrankungen bei Menschen über 50 Jahre alt in den entwickelten Ländern betrachtet. Die EU-finanzierte MULTISCALEHUMAN (Multi-scale biological modalities for physiological human articulation) Projekt beteiligten sieben Institute aus vier Ländern. Das MULTISCALEHUMAN Projekt hat eine beeindruckende Sammlung von Modellen und Daten aus einer Vielzahl von state-of-the-art-Bildgebung und Gewebeanalysetechnologien zusammengesetzt. Muskelaktivität der unteren Extremitäten wurde von der MR-Bildgebung modelliert und enthalten Details der Muskel Verformung während des Trainings. Arbeiten auf das Gewicht tragenden Funktion des Knies, zwei verschiedene Arten von Knorpeldicke am Femur Messung wurden entwickelt mit stressbedingten Osteoarthritis (OA) Einschätzungen zu helfen. Ein Artikulationsmodell des Kniegelenks wurde geschaffen, das detaillierte Strukturen von Knochen, Knorpel, Menisken und Bänder enthält. Die Zusammenarbeit im Rahmen des Projektes hat Messungen von Weichgewebe (Meniskus, Knorpel) und Gelenkkinematik in das Modell integriert. Muskel-Skelett-Modelle erfasst Veränderungen der Muskelaktivierungen vor und nach Kniegelenksersatz. Ein CAD-System über mehrere Skalen könnte die vergleichende Analyse von klinischen Fällen und die Auswertung des Follow-up des Patienten unterstützen. Ein Modell der menschlichen OA Knorpel zeigt das Fortschreiten der Krankheit bei molekularen, zellulären und Gewebespiegel. Ein agentenbasierter Modellierungsansatz verspricht eine schnellere, wirtschaftliche Weise herzustellen molekulare Wechselwirkungen zu untersuchen, anstatt im Labor. Tissue Engineering Strategien für die Knie Meniskus und Knorpel-Knochen-Gewebe sowie optimierte Tissue Engineering Gerüste wurden ebenfalls entwickelt. Die Forschungsergebnisse wurden auf verschiedenen Konferenzen, Workshops und Tagungen weltweit präsentiert. Bisher haben mehr als 40 Publikationen wurden veröffentlicht und zwei davon gewann beste Papier Auszeichnungen. Alle Partner brachten ihre Forschung zu einem Buch "3D Multiskalige Physiological Human", herausgegeben von Springer. Das MULTISCALEHUMAN Projekt hat eine Strategie für eine Ontologie-basierte Visualisierung von Multi-Skalen-MSD-Daten definiert. Durch seine Ziele hat das Projekt, und wird auch weiterhin für die Entstehung der personalisierten Medizin für MSD basiert auf der Verschmelzung von Informationstechnologie mit der Medizin beitragen.
Schlüsselbegriffe
Modellierung, Muskel-Skelett, MultiScaleHuman, Osteoarthritis, Tissue Engineering
