Projektbeschreibung
Personalisierte Modelle könnten eine personalisierte orthetische Behandlung von Kniearthrose ermöglichen
Mehr als 300 Millionen Menschen leben mit Kniearthrose – daher besteht ein dringender Bedarf an wirksameren und bequemeren Knieorthesen. Mit den aktuellen Modellen des Bewegungsapparats und neueren Modellen der Verbindung von Mensch und Orthese werden die biomechanischen Mechanismen der Wechselwirkungen zwischen Mensch und Orthese nur unzureichend erfasst, insbesondere in Bezug auf die abnorme Lastverteilung zwischen dem medialen und dem lateralen Kniekompartiment, dem wichtigsten biomechanischen Faktor, der mit der Entstehung und dem Fortschreiten der Kniearthrose in Verbindung gebracht wird. Im Rahmen des durch die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts KOA-Orthosis sollen subjektspezifische Bewegungsapparatmodelle der Mensch-Orthese-Verbindung entwickelt werden, die eine detaillierte Analyse der kritischen Wechselwirkungen ermöglichen. Das Projektteam wird dann Simulationen verwenden, um einen Prototyp einer Knieorthese auf der Grundlage der entwickelten Interaktionsmodelle zu entwerfen und seine Leistung zu bewerten.
Ziel
Knee osteoarthritis (KOA) is a prevalent, chronic, degenerative, and multifactorial disease associated with pain, stiffness, and physical disability, and it is a significant public health problem in the world. Abnormal load distribution between knee medial and lateral compartments has been designated as the main biomechanical factor for the initiation and progression of KOA. Accurate quantification of internal knee contact force during daily living activities is significant for understanding the biomechanical mechanism of patient-orthosis interaction and improving the treatment with knee orthotics.
During the passing years, some subject-specific musculoskeletal models have been proposed to improve the prediction accuracy of internal knee contact force. However, approximations such as linear scaling, point contact assumptions, absence of ligaments, inaccurate muscle models, and absence of proper knee models are present in most models. Additionally, new human-orthosis coupling models have been proposed during the past years. However, disadvantages such as a relatively simple human model, non-patient model, and rigid contact between human and orthosis, remain. Therefore, the current musculoskeletal models and human-orthosis coupling models are not suitable for deeply studying the biomechanical mechanism of patient-orthosis interaction.
The goal of the research will focus on (1) developing a subject-specific patient-orthosis coupling musculoskeletal model considering subject-specific geometric models of bones, cartilages and meniscus, knee ligaments, muscle modelling, natural contact, and patient’s disease progression; (2) analyzing the biomechanical relationship between the applied orthopedic moment and internal contact forces of knee medial and lateral compartments, and understanding the interaction between the knee orthosis and KOA patients; (3) simulation-based design and evaluation of a prototype knee orthosis based on the developed interaction models.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsKoordinator
100 44 Stockholm
Schweden