Forschung & Entwicklung
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Alle Professoren verfügen über eine langjährige Industrieerfahrung und stehen in enger Kooperation mit zahlreichen Unternehmen. Daher sind unsere Forschungs- und Entwicklungsprojekte breit gestreut.
Wir sind direkt erreichbar und stellen ihnen unser Know-How, auch im Sinne unserer Studierenden, gern zur Verfügung.
Beispielhaft für die Forschungsaktivitäten von Professoren findet sich hier ein Projekt.
Industrieprojekte bis hin zu Arbeiten mit Patentanmeldung von Studierenden finden Sie unter Industrieprojekte
Forschungsprojekt: Orthopädisches Diagnose- und Trainingssystem für den menschlichen Femur und das Kniegelenk (vorgestellt auf der Medica 2004)
Ergebnis eines Forschungsprojekts von:
- Prof. Dr.-Ing. Hans-Joachim Schwalbe, FH-Gießen-Friedberg Fachbereich MMEW
- Prof. Dr.-Ing. Dr. med. Peter Franke, Universität Ulm, Zentralinstitut für Biomedizinische Technik, Abt. Biomaterialien
- Dr. rer. nat., Dr. med. Peter Dörner, niedergelassener Arzt in Bad Griesbach
Bestimmung der Rissbildungsgrenze im menschlichen Femur und dessen Belastungsgrenze bei gezieltem therapeutischingTrainen
Die prinzipielle Frage der Bewertung der Rissbildungsgrenze des menschlichen Knochens nach einem Knochenbruch oder bei osteoporotischer Erkrankung ist weniger die Frage gezielt Mikrorisse zu erzeugen, als vielmehr die Frage wie verändert sich die Rissbildungsgrenze des Knochens mit dem Heilungsprozess oder dem Verlauf der Erkrankung.
Zur Diagnose des Bruchverhaltens des menschlichen Femurs sind Bewegungen und mechanische Belastungen erforderlich. Diese Bewegungen und Belastungen entsprechen den täglichen natürlichen Beanspruchungen des menschlichen Stützapparates –Aufstehen von einem Stuhl, Kniebeuge, Treppen auf- oder absteigen u.a. - und gelten unter Orthopäden als zerstörungsfreie Belastungen, obwohl bereits in der Mikrostruktur Risse in der Grenzschicht Compacta-Spongiosa auftreten, die für den physiologischen Knochenumbau unerlässlich sind. Zur Bewertung veränderlicher Knochenfestigkeit ist ausschließlich die Bestimmung der Rissbildungsgrenze erforderlich.
Zur Beurteilung der Risszähigkeit des Femurs sind weitergehende Untersuchungen zur Rissbildung und des Rissfortschrittes notwendig, die eine bruchmechanische Bewertung mit einschließt. Diese Untersuchungen können in-vivo durchgeführt werden.
Gelenküberwachung des menschlichen Knies
Der Einsatz der Schallemissionsanalyse dient zum einen der Überwachung menschlicher Gelenke unter natürlicher alltäglicher Belastung, hinsichtlich arthritischer Schäden, Knorpeldefekte zum anderen dem Nachweis der Rissbildungsgrenze des menschlichen Knochens.
Im Mittelpunkt der Gelenküberwachung steht die Analyse des Gelenkschalls bei Bewegung unter natürlicher Last.
Diese Schallemissionsanalyse erlaubt eine eindeutige Erkennung von arthritischen Schäden, Knorpel-defekten und Schäden infolge einer Lastverlagerung. Die natürliche Last ist eine Belastung, die durch das gewohnte Gehen, das Aufstehen von einem Stuhl, eine Kniebeuge oder das Radfahren hervorgerufen wird.
Die Schallemissionsanalyse erlaubt bei der derzeitigen Versuchsführung eine dezidierte Bewertung von Gelenkdefekten in Abhängigkeit von Bewegungswinkel und äußerer Belastungsreaktion. Dieses Verfahren wird derzeit weltweit nirgends eingesetzt.
Medizinischer Nutzen
Die Durchführung der nichtinvasiven Diagnose beruht auf der Analyse der Geräusche, die bei einer Untersuchung unter alltäglichen Belastungen in definierter Weise erfolgen.
Vorteile gegenüber den konventionellen etablierten Verfahren
- Das Verfahren ist schmerzlos.
- Das Verfahren ist zerstörungsfrei.
- Keine Gefährdung der Gesundheit durch Strahlenbelastung, wie sie in der Röntgenographie verfahrensbedingt auftritt.
- Keine Infektionsgefahr bei der nichtinvasiven Untersuchung.
- Geringer zeitlicher Aufwand für eine Untersuchung mit abgesicherter Analyse.
- Der gerätetechnische Aufwand ist im Vergleich zur Röntgenographie gering.
- Die Kosten einer Untersuchung mit ausführlicher Diagnose sind im Vergleich zu konkurrierenden Verfahren deutlich geringer und mögliche Folgekosten durch Infektion, wie z. B. nach einer endoskopischen Untersuchung, ausgeschlossen.
- Medizinische Überwachung zur Trainingssteuerung im Rahmen von Rehabilitationen und von Hochleistungssportlern.