In Rahmen der Promotion wird ein muskuloskelettales 3D-Hand – und Ellenbogenmodell in der Mehrkörpersimulationssoftware AnyBodyTM entwickelt und durch Abgleich von Momentenarmen, gemessenen Muskelaktivitäten und Monte Carlo-Analyse validiert. Anhand dieser Simulationsmodelle lassen sich zahlreiche medizinische Fragestellungen, wie z.B. die Optimierung der manuellen perinealen Protektion, im Vorfeld digital analysieren und optimieren. Mit diesem von Geburtshelfern eingesetzten Griff können Verletzungen bei werdenden Müttern während der Geburt vermieden werden. Des Weiteren sollen die Modelle Ärzte bei der Entscheidungsfindung über Stabilität des Ellenbogengelenks und damit über die Notwendigkeit einer Operation nach einer Ellenbogenfraktur unterstützen.
Development and validation of a new musculoskeletal hand and elbow model and its application in the medical field
MEMBER IN THE JOINT ACADEMIC PARTNERSHIP
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Joint Academic Partnership Health
Prof. Dr.-Ing. Sebastian Dendorfer
Das Labor für Biomechanik (LBM) unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Sebastian Dendorfer hat seinen Forschungsschwerpunkt in den Bereichen MuskuloskelettaleSimulation, mechanisches Verhalten von Biogeweben und Implantattechnologie. Das LBM ist als eines von weltweit nur drei AnyBody Knowledge Centers ein anerkanntes Kompetenzzentrum im Bereich der muskuloskelettalen Simulation.
Forschungsschwerpunkte:
- Muskuloskelettale Simulation
- Orthopädische Biomechanik
Projects:
- Development and validation of a female musculoskeletal full body model to investigate the loads on the pelvic floor during different movements
- Determination of biomechanical functional parameters and muscle strengths in the lower extremity for rehabilitation and prevention
- Automated motion analysis of patients in everyday clinical practice for AI-assisted classification of biomechanical conditions of the lower extremities
- Real-time musculoskeletal simulation and evaluation of data from wearable smart-devices to prevent signs of aging
- Biomechanische Analyse der oberen Extremität unter Berücksichtigung des Schulter- und Ellenbogengelenks im Biathlon- und Langlaufsport
- Influence of stress on musculoskeletal loads in highly dynamic motion
- Musculoskeletal modelling of the shoulder complex and its application for EMG assessed pathologies
- Development and validation of a new musculoskeletal hand and elbow model and its application in the medical field
- Development of a Detailed Musculoskeletal Model of the Pelvic Floor for Biomechanical Analysis
Publikationen
Melzner, M., Pfeifer, C., Süß, F., und S. Dendorfer (2022):
Musculoskeletal simulation of elbow stability for common injury patterns. Journal of Orthopaedic Research® (Peer reviewed und open access).
Melzner M., et al. (2022):
Electromyography-Based Validation of a Musculoskeletal Hand Model. In: Journal of Biomechanical Engineering 144.2.
Melzner M., et al. (2021):
Musculoskeletal lower back load of accoucheurs during childbirth – A pilot and feasibility study. In: European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology, 264, S. 306-313.
Melzner M., Süß F. und S. Dendorfer (2021):
The impact of anatomical uncertainties on the predictions of a musculoskeletal hand model–a sensitivity study. In: Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, S. 1-9.
Engelhardt L., Melzner M., Havelkova L., Fiala P., Christen P., et al. (2020):
A new musculoskeletal AnyBody™ detailed hand model. In: Computer Methods Biomech Biomed Engin., S. 1-11.
Vorträge und Poster
Melzner, M. (2022):
27th Congress of the European Society of Biomechanics, Porto.
Melzner M. (2021):
26th Congress of the European Society of Biomechanics, Mailand.
Melzner M. (2020):
Änderung der Gelenkreaktionskraft bei Schädigung des medialen Bandappa-rates im Ellenbogen. DKOU 2020, online Konferenz.
Melzner M. (2020):
Sensitivity evaluation of a musculoskeletal hand model using Latin hypercube sampling. ESMAC 2020, online Konferenz.
Engelhardt L. and M. Melzner (2019):
A new musculoskeletal AnyBodyTM detailed hand model. Congress of the European Society of Biomechanics, 07-10 July, Vienna.
Melzner M. and L. Engelhardt (2019):
A new musculoskeletal AnyBodyTM hand model validated by electromyography. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering Conference, 14-16 August, New York.
