In der Bewegungsanalyse ist die exakte Bestimmung von Gelenksachsen und Gelenkszentren von großem Interesse. Fehler in der Lage der Achsen und Zentren setzen sich in der Berechnung von Gelenksmomente und Belastungen fort. In der kinematischen Analyse der Gesamtkörperbewegung wirkt sich die Beschreibung eines Gelenkes auf die anderen Gelenke in der kinematischen Kette aus. Ein in der Ganganalyse bekanntes Beispiel sind die, in Folge einer falschen Beschreibung des Kniegelenks, berechneten unrealistischen Gelenksbewegungen im Hüftgelenk.

Um die Zuverlässigkeit der Achsenbestimmung zu erhöhen, wurden in den letzten Jahren mehrere konkurrierende Verfahren entwickelt. Grob lassen sich zwei Klassen von Verfahren unterscheiden, erstens jene, die aufgrund von anatomischen Fixpunkten Rotationsachsen und -zentren vorhersagen, zweitens jene, die mit Hilfe von mathematischen Methoden Achsen und Zentren aus der Gelenkskinematik berechnen. Letztere lassen sich wiederum in allgemeine Methoden unterteilen, die auf jedes Gelenk anwendbar sind. Dazu zählen die Beschreibung mit Hilfe der Schraubenachsen, die Achsberechnung mittels Zylinder- oder Kugelanpassung oder mittels Koordinatentransformationsmethoden. Im Gegensatz dazu berücksichtigen spezifische Methoden die Eigenheiten eines Gelenkes.

Ein Ziel dieses Projekts ist es, eine Parameterdarstellung des Kniegelenks als Basis für die Optimierung der Gelenksachsen zu finden. Für ein Knie mit intakten Gelenksstrukturen wird argumentiert, dass man, unter Berücksichtigung des Messfehlers, für ein aus zwei Schanierachsen aufgebautes Gelenk die beste Interpretation erzielt. Um die erste Achse findet die dominante Rotation, Beugung und Streckung, statt. Gleichzeitig tritt eine Rotation um die Längsachse der Tibia auf. Dieses Modell wird derzeit numerisch implementiert, und die Validierung an realen Daten unterschiedlicher Herkunft ist vorgesehen.

ProjektleiterIn: Dr. Reichl / Ansprechperson: irene.reichl@univie.ac.at