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Biomechatronik

THU > Forschung an der Technischen Hochschule Ulm > Biomechatronik

Biomechatronik

Dieser interdisziplinäre Forschungsbereich beschäftigt sich in Forschung und Lehre mit Themen aus (Bio-)Mechanik, Elektronik, Sensorik, Signalverarbeitung, Software und Simulation. In enger Kooperation mit klinischen Anwendern und Herstellern werden unter Beachtung regulatorischer Rahmenbedingungen medizintechnische Produkte und Systeme für Diagnostik und Therapie entwickelt. Folgende Anwendungsfelder bilden die Schwerpunkte in der angewandten Forschung:

  • Analyse komplexer menschlicher Bewegungsabläufe durch Sensorik, Simulation und Machine Learning Verfahren

  • Individualisierte Medizintechnik für Rehabilitation und Prävention

  • Anwendung von Verfahren der Künstlichen Intelligenz zur Analyse, Optimierung und Feedback 

  • Intelligente Implantat-Technologien für die Osteosynthese und Tumortherapie

  • Patientenindividualisierte Auslegung und -anfertigung von Prothesen

  • Evidenzbasierte physiotherapeutische Versorgung​ und physiotherapeutische Therapiemethoden

Ansprechpartner:

Institut für Medizintechnik und Mechatronik

Für weitere Informationen besuchen Sie bitte die

Webseite Laborbereich Biomechatronics

Entwicklung eines neuartigen volumenadaptiven Schaftsystems zur homogenen Druckverteilung bei Patienten mit transfemoraler Amputation (VADiS)

Projektleiter: Prof. Dr. Felix Capanni
Projektlaufzeit: 01.01.2024-31.12.2026
Mittelgeber: Bund – BMWK
Programmname: ZIM
Projektbeschreibung:
Eine Komplikation bei transfemoraler Amputation nach einer arteriellen Verschlusskrankheit äußert sich durch die vermehrte Volumenschwankung des Stumpfes. Sind die Schwankungen zu groß, wird es dem Patienten unmöglich, seine individuell angepasste Prothese zu tragen. Zusätzlich werden bei diesen Patienten durch ein gestörtes Schmerzempfinden unphysiologische Spannungsspitzen nicht sofort erkannt. Ziel des vorliegenden FuE-Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen Schaft-systems zur Kompensation von großen Volumenschwankungen bei gleichzeitig homogener Druckv-erteilung für Patienten mit transfemoraler Amputation. Dieses innovative System wird einen essenziellen Beitrag leisten, um Mobilität, Selbständigkeit und Lebensqualität von Prothesenträgern nachhaltig zu steigern. Der innovative Lösungsansatz ist die Entwicklung eines Schaftsystems ohne starren Außenschaft mit einem neuartigen, volumenadaptiven Zwischenschaft. Zusätzlich wird die Druckverteilung an einem Prüfstand objektiv untersucht und modelliert, um Spannungsspitzen durch das System zu vermeiden. Das neuartige Schaftsystem wird anschließend von dem im ZIM-Projekte beteiligten Medizintechnik-Unternehmen vermarktet.


Photochemisch-dynamisches Implantat für die Langzeit-Glioblastombehandlung –Simulationsplattform für die Untersuchung eines multimodalen PCD-Langzeit-Implantats (PSD-Langzeitimplantat)

Projektleiter: Prof. Dr. Felix Capanni
Projektlaufzeit: 01.09.2022 - 31.08.2025
Mittelgeber: Bund – BMBF
Programmname: KMU Innovativ

Projektbeschreibung:
Ziel des Projekts ist es, ein miniaturisiertes Theranostik-System zur gezielten photochemisch-dynamischen Langzeit-Therapie von Patienten mit Glioblastomen zu realisieren. Dieses System zeichnet sich dadurch aus, dass zwei innovative und in Vorstudien der wissenschaftlichen Partner demonstrierte Wirkmechanismen zur Tumorbekämpfung in ein miniaturisiertes, implantierbares und MRT-fähiges Implantat überführt werden. Zur Realisierung dieses Ziels müssen einerseits die neuartigen Therapieansätze „Photochemische Therapie“ und „Photodynamische Therapie“ sowie der Ansatz der „Diagnostik durch Fluoreszenzdetektion“ intensiv im Rahmen von in vitro- und in vivo-Studien erforscht und in ein Therapie- und Diagnosekonzept überführt werden. Andererseits muss ein implantierbares System erforscht und realisiert werden, welches auch die Umsetzung der Therapieansätze erlaubt. Dafür müssen innovative Ansätze des Elektronikdesigns zur Implement-ierung der Elektronik, neue Ergebnisse der Mikrosystemtechnik zur Realisierung von Implantat-kapselung und Lichtquellendesign und innovative Ladetechnologie sowie ein innovatives Konzept eines intrakorporalen Medikamententransportsystem zusammengeführt werden.


Entwicklung eines biomechanischen Modells zur Analyse von Kräften an Verbindungsstellen komplexer orthopädischer Hilfsmittel zur Integration in ein automatisiertes Software-Werkzeug (OT-Connect)

Projektleiter: Prof. Dr. Felix Capanni
Projektlaufzeit: 01.05.2021 - 31.10.2023
Mittelgeber: Bund – BMWK
Programmname: ZIM

Projektbeschreibung:
Im Projekt wird ein biomechanisches Modell der Kraftverläufe speziell an Grenzflächen zwischen einzelnen Komponenten hybrider orthopädischer Hilfsmittel entwickelt und mit quantitativen Parametrierungen der Materialeigenschaften von Verbindungselementen kombiniert. Der Begriff „hybride“ beschreibt Hilfsmittel, welche aus einer Kombination aus 3D-gedruckten Bauteilen und industriell hergestellten Gelenksystemen bestehen und über geeignete Konnektierungselemente miteinander verbunden werden müssen. Über einen zu entwickelnden Auswahlalgorithmus, der patientenspezifische Parameter sowie die Modelldaten kombiniert, wird die optimale Verbindungstechnik identifiziert und der zugehörige Fertigungsprozess parametrisiert. Der Algorithmus wird dann in ein einfach anzuwendendes Software-Werkzeug integriert, um Orthopädietechniker ideal zu unterstützen und die Wertschöpfung im Unternehmen nachhaltig zu erhöhen. Technische Risiken betreffen insbesondere die Modellentwicklung sowie die Langzeitstabilität der Materialparameter.


Digitalisierung und Virtualisierung in der Orthopädietechnik (SmartOT) - Phase 2

Projektleiter: Prof. Dr. Felix Capanni
Projektlaufzeit: 01.01.2022 - 31.12.2023
Mittelgeber: Bund – BMWK
Programmname: ZIM

Projektbeschreibung:
Aus Digitalisierung, Miniaturisierung und zunehmender Vernetzung von Komponenten und Verfahren ergeben sich große Herausforderungen für die traditionell handwerklich-mechanisch geprägte Branche der Orthopädietechnik. Das Projekt befasst sich mit der Umsetzung neuer Paradigmen im Hilfsmitteldesign und neuer digitaler Technologien. Um den anstehenden  Herausforderungen zu begegnen, müssen neue Entwicklungs-, Konstruktions und Fertigungs-paradigmen und -Verfahren entwickelt werden, die speziell auf die interdisziplinäre Ausrichtung und die Arbeit am Menschen in der Orthopädietechnik zugeschnitten sind. Im Zentrum des Projekts steht die Entwicklung und Umsetzung unterschiedlicher Digitalisierungsstrategien unter Einbeziehung und Mitgestaltung branchenspezifischer Standards und Leitlinien.


Entwicklung eines neuartigen Simulations- und Prüfsystems inklusive Ableitung neuer Osteosyntheseimplantate zur verbesserten Knochenheilung durch Nutzung dynamischer Frakturstabilisierung (FractureHeal)

Projektleiter: Prof. Dr. Felix Capanni
Projektlaufzeit: 01.01.2023 - 31.12.2024
Mittelgeber: Bund – BMWK
Programmname: ZIM – FuE-Kooperationsprojekt

Projektbeschreibung:
Im Projekt wird ein neues Osteosyntheseimplantatsystem zur verbesserten Knochenheilung unter Nutzung und Berücksichtigung von Ansätzen der dynamischen Frakturstabilisierung entwicklet. Dies soll durch den Einsatz eines innovativen Simulationsmodells und eines neuartigen Prüfsystems erreicht werden. Schwerpunkt der THU im Projekt ist die Entwicklung eines Simulationsmodells und physiologischen Implantat-Systemtests zur Abbildung der Knochen-Platten-Interaktion von Mikrobewegungen und interfragmentärer Bewegungen und Darstellung des Einflusses auf die Knochenheilung.


Kontinuierliche Verbesserung und evidenzbasierte Bewertung des Gangbildes bei Pathologien des Bewegungsapparates mit Hilfe eines KI-gestützen Sensorsystems am Beispiel der Peroneusparese (OrthoKI)

Projektleiter: Prof. Michael Munz
Projektlaufzeit: 01.06.2023 - 31.05.2026
Mittelgeber: Stiftung
Programmname: CZS Transfer 2023: Sensorik
Projektbeschreibung:
In OrthoKI soll eine KI-gestützte, sensorbasierte Lösung zur patientenindividuellen Therapiebegleitung und -optimierung von Orthesenträger*innen entwickelt werden. Physiotherapeutische Übungen werden durch Sensoren erfasst, durch ein KI-System analysiert und bei Bedarf K orrekturhinweise ausgegeben. Das Gangbild wird durch Sensorik erfasst und durch ein KI-System analysiert, das wichtige Informationen über den Behandlungsverlauf liefert. Durch eine zu entwickelnde Testprozedur werden Orthesen mechanisch charakterisiert. Damit werden mit einem speziellen muskuloskelettalen Simulationsmodell für die Orthese Vorhersagen über das resultierende Gangbild berechnet. Dies ermöglicht die patientenindividuelle Auswahl und Anpassung der Orthese. Neben einer verbesserten Heilung werden auch erhebliche Risiken wie Stürze und Überbelastungen reduziert.


Entwicklung eines neuartigen Transformers zur gezielten Bildvorbereitung bei gescannten Textdokumente (ASCEND)

Projektleiter: Prof. Michael Munz
Projektlaufzeit: 01.02.2024 - 31.01.2026
Mittelgeber: Bund - BMWK
Programmname: ZIM

Projektbeschreibung:
Ziel des Projekts „ASCEND“ ist die Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zur Verbesserung der automatischen Verarbeitung gescannter Dokumente durch Aufbereitung der Bildinformationen. Technische Innovation und Lösungsweg ist die Entwicklung eines neuartigen Transformer-KI-Systems und die Übertragung und Anwendung von Methodiken zum (Parameter-) effizienten Trainieren aus unterschiedlichen Kontexten wie der Sprach- und Textverarbeitung auf Vision Transformer Modelle. Dafür muss als zweiter Innovativer Kern im Projekt eine neuartige Loss-Function entwickelt werden, die auch das Ergebnis der Texterkennung in die Bewertung der Bildverarbeitung miteinbezieht.


Medical Engineering for Medical Professionals (MedTec+)

Projektleiter: Prof. Michael Munz
Projektlaufzeit: 12.04.2021 - 11.04.2023
Mittelgeber: EU
Programmname: Erasmus+

Projektbeschreibung:
Multilinguales elektronisches Lernen stellt sowohl didaktisch als auch technisch eine große Herausforderungen dar. In diesem Projekt wird insbesondere den technischen Forschungsfragen nachgegangen: Nachhaltige, wartbare Repräsentation multiligualer Lehrinhalte in Textform sowie in multimedialer Form (Videos, Audio, etc.), die modular und einfach übersetzbar als Bausteine repräsentiert werden können. Hinzu kommen unterschiedliche länderspezifische und gesellschaftliche Unterschiede in der Repräsentation der Sprache (unterschiedliche Schriftzeichen, Gesten, etc.). Die entwickelten Bausteine und Techniken sollen mittels Modulen im Bereich der Medizintechnik umgesetzt und demonstriert werden. Die Didaktikforschung widmet sich in diesem Projekt weiteren Fragestellungen, wie der Integration verschiedensprachlicher Tests und Feedbacks mit automatischen Übersetzungselementen.

Untersuchung der Effektivität eines intrazerebralen photochemisch / photodynamischen theranostischen Implantats zur adjuvanten Glioblastomtherapie (PCDTT-Implant)

Projektleiter: Prof. Dr. Felix Capanni
Projektlaufzeit: 01.08.2020 - 31.07.2022
Mittelgeber: Land – MWK
Programmname: Innovative Projekte
Projektbeschreibung:
Das Glioblastom ist der bösartigste hirneigene Tumor des Erwachsenenalters mit unter Standard¬therapie infauster Prognose. Das Therapieversagen ist durch resistente, das normale Hirngewebe durchwandernde und chirurgisch nicht entfernbare Tumorzellen bedingt. In einem vorhergehenden Großtierversuch wurde ein voll implantierbarer Prototyp zur photochemisch-dynamischen Bestrahlung von im Hirn verbliebenen Glioblastomzellen erfolgreich auf Verträglichkeit getestet, wobei ein Vielfaches der in vitro tumorizidalen Strahlendosen appliziert wurde. Im aktuellen Projekt soll nun die Effektivität dieses Ansatzes gegen in das Hirn von immunsupprimierten Hausschweinen transplantierte menschliche Glioblastomzellen in einem ersten Kurzzeitversuch untersucht werden.

Verfahren zur automatisierten Bewertung von physiotherapeutischen Übungen (MyPhysio)

Projektleiter: Prof. Dr. Thomas Engleder
Projektlaufzeit: 01.01.2020 - 30.06.2022
Mittelgeber: Bund – BMWi
Programmname: ZIM
Projektbeschreibung:
Die Durchführung physiotherapeutischer Übungen im häuslichen Umfeld ist insbesondere zu Beginn einer Therapie mit vielen Fehlermöglichkeiten verbunden. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Systems zur Unterstützung des Rehabilitationsprozesses des Patienten durch eine automatisierte Kontrolle der Durchführung von physiotherapeutischen Übungen zuhause. Im Gegensatz zu existierenden videobasierten Systemen, werden in dem Projekt „MyPhysio“ Druckverteilungen und IMU-Daten während der Übungsdurchführung mit Hilfe spezifisch angepasster maschineller Lernverfahren ausgewertet. Zusätzlich soll eine einfache Anpassung der vortrainierten Netze an individuelle Pathologien ermöglicht werden.


Entwicklung eines innovativen elektromechanischen Seilsicherungssystems (SafeClimb)

Projektleiter: Prof. Dr. Michael Munz
Projektlaufzeit: 01.05.2019 - 30.04.2022
Mittelgeber: Bund – BMWi
Programmname: ZIM
Projektbeschreibung:
In diesem Projekt wird ein intelligentes Sicherungssystems für den Klettersport entwickelt, das eine hervorragende und absolut zuverlässige mechanische Funktionalität mit smarten Assistenz- und Überwachungsfunktionen koppelt. Dieses elektromechanische Sicherungssystem verhindert nicht nur potentiell schwere Unfälle durch eine automatische Abbremsung des Seils bei einem Sturz, sondern kann auch Bedienfehler über eine intelligente Sensorik erkennen und dem sichernden Kletterer zurückmelden. Kernstück des Systems ist ein mechanischer Halbautomat, der unabhängig von Energieversorgung und Elektronik im Falle eines zu schnellen Durchlasses von zu viel Seil eine Brems- bzw. Stoppwirkung realisiert. Die Sensorik misst dabei die Geschwindigkeit des Seildurchlaufs und die Bewegung des Sicherungsgerätes.
Ein intelligentes Klassifikationsverfahren kann auf Basis der Messdaten einen Sturz von der schnellen Seilausgabe unterscheiden. Hierzu kommen Verfahren des maschinellen Lernens zum Einsatz.

ErgoSeat

Projektleiter: Prof. Dr. Gottfried Goebel
Projektlaufzeit: 01.01.2020 - 31.03.2021
Mittelgeber: Bund
Programmname: BISP - Innovative Projekte

Projektbeschreibung:
Ziel ist die Bereitstellung von individualisierten Rudersitzen für den Profi-Rudersport, um durch Verbesserung der Trainingsqualität bessere Ergebnisse im Wettkampf zu erreichen. In einer Pilot-studie wurden vorab die Sitzkonturen durch physische Abdrücke aufwändig bestimmt. Im Projekt fließt nun zudem die ruderische Bewegungsamplitude auf das Rollsitzshaping mit ein, d.h. es wird erstmals ein dynamisches Bewegungsverhalten und nicht nur stilles Sitzen bei der Auslegung der Sitzgeometrie berücksichtigt. Um einen kaderweiten Einsatz zu ermöglichen, ist ein für Athleten zeiteffizientes und für Hersteller praktikables Analyseverfahren auf Basis von Druckmessungen zur ergonomischen Optimierung der Rudersitze notwendig, das im Projekt entwickelt wird. Zudem wird die Materialauswahl im Hinblick auf die lokalen Belastungen und die Einsatzfrequenz des Trainings-geräts hin analysiert und optimiert.

Digitalisierung und Virtualisierung in der Orthopädietechnik (SmartOT) - Phase 1

Projektleiter: Prof. Dr. Felix Capanni
Projektlaufzeit: 01.08.2020 - 31.07.2021
Mittelgeber: Bund – BMWi
Programmname: ZIM

Projektbeschreibung:
Aus der digitalen Vernetzung von Komponenten und Verfahren ergeben sich Herausforderungen für die Orthopädietechnik. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, werden neue Entwicklungs-, Konstruktions- und Fertigungsparadigmen sowie -verfahren entwickelt werden, die speziell auf das im Hinblick auf die interdisziplinäre Ausrichtung und Arbeit am Menschen einzigartige Handwerk der Orthopädietechnik zugeschnitten sind. Im ZIM-Netzwerkprojekt SmartOT werden mit Hilfe optischer Verfahren anatomische Körperregionen digitalisiert und aus den hieraus gewonnenen Daten mit einer Software für organische Konstruktion parametrisierbare 3D-Modelle erstellt. Um diese Modelle zukünftig automatisiert an die patienten-individuellen anatomischen Gegebenheiten anpassen zu lassen, werden spezielle Algorithmen entwickelt und in Form sogenannter Dynabots jedem Modell zugrunde gelegt.

Entwicklung eines Verfahrens für die mechanische Prüfung und numerische Simulation von Ostheosynthese-Systemen unter realistischen und physiologischen Testbedingungen

Projektleiter: Prof. Dr. Felix Capanni
Projektlaufzeit: 01.06.2018 - 31.05.2021
Mittelgeber: Bund – BMWi
Programmname: ZIM

Projektbeschreibung:
In diesem Projekt wird ein Testverfahren für die numerische und mechanische Prüfung von Implantatsystemen entwickelt werden. Physiologisch realistische Lastkollektive wer- den über einen komplexen Algorithmus zur Klassifikation der Implantate anhand geeigneter messbarer Implantatparameter ermittelt, in Simulationen zur mechanischen Be- lastbarkeit sowie notwendigen geometrischen und materialtechnischen Dimensionen der Implantate überführt und über Prüfaufbauten zur physiologischen Testung der Implantatsysteme in statischen und dynamischen Belastungsfällen mit kombinierter Biege- und Torsionsbelastung verifiziert.

Entwicklung eines Verfahrens zur automatisierten Konstruktion, Auslegung und Fertigung patientenindividueller orthopädischer Hilfsmittel im 3D-Druck

Projektleiter: Prof. Dr. Felix Capanni
Projektlaufzeit: 01.04.2019 - 31.03.2021
Mittelgeber: Bund – BMWi
Programmname: ZIM

Projektbeschreibung:
Orthopädische Hilfsmittel werden als Sonderanfertigung durch das Orthopödiehandwerk größtenteils manuell hergestellt. Dies erfolgt u.a. mit Hilfe von Faserverbundwerkstoffen sowie unter Anwendung klassischer Fertigungsprozesse wie Tiefziehen. In diesem Projekt soll ein Verfahren für die Orthopädietechnik zur Konstruktion und Auslegung additiv gefertigter Hilfsmittel entwickelt werden. Hierfür wird ein hybrides Konstruktionsverfahren für Aufbau, Skalierung und Fertigung individualisierter Hilfsmittel erarbeitet. Die angeschlossene Fertigung soll im 3D-Druck erfolgen.
Im Teilprojekt der Technischen Hochschule Ulm wird ein intelligentes, biomechanisches Modell entwickelt, welches die Skalierung und Auslegung von Hilfsmitteln auf Basis weniger, vom Orthopädietechniker erhebbarer Parameter, erlaubt. Herausforderungen im Projekt sind die mathematische Modellierung biomechanischer Prozesse, wie beispielsweise unterschiedliche Hebelverhältnisse, die sich aus spezifischen physiologischen Merkmalen der Patienten ergeben.

Entwicklung eines intelligenten, vernetzten Sensorsystems für die Instrumentierung von Hilfsmitteln zur evidenzbasierten Fertigung und Optimierung am Beispiel einer Orthoprothese

Projektleiter: Prof. Felix Capanni, Prof. Michael Munz, Prof. Thomas Engleder
Projektlaufzeit: 01.04.2017 - 31.03.2019
Mittelgeber: Bund – BMWi
Programmname: ZIM

Projektbeschreibung:
Die Fa. Häussler ist Spezialist im Bereich der Herstellung orthetischer und prothetischer Hilfsmittel. In Zusammenarbeit mit der Hochschule Ulm plant das Unternehmen Häussler die Entwicklung eines mobilen, in das Hilfsmittel integrierbaren Sensorsystems. Dieses sogenannte instrumentierte Hilfsmittel soll die Erhebung aussagekräftiger Messdaten über die Nutzungsform und Aktivität des Trägers sowie der Belastungsverteilung im Hilfsmittel und am Stumpf des Patienten ermöglichen. Zudem soll die korrekte Interpretation des Gangbildes im Alltagsbereich ermittelt werden, um beispielsweise Belastungsspitzen zeitlich einordnen zu können. Durch die Instrumentierung der Hilfsmittel soll dem Orthopädie-Techniker erstmals die evidenzbasierte Entwicklung und Optimierung von Hilfsmitteln ermöglicht werden. Die Entwicklungs- und Optimierungsmaßnahmen sollen somit zukünftig nicht mehr rein auf der Erfahrung des Technikers und den subjektiven Eindrücken des Patienten beruhen.

Mikrocontroller basiertes LED-Implantat für die postoperative intrakraniale photodynamische Therapie von Glioblastomzellen, PDT-Implantat

Projektleiter: Prof. Dr. Felix Capanni

Projektlaufzeit: 01.06.2015 - 31.05.2018


Projektbeschreibung: Die chirurgische Behandlung von Glioblastomen (Hirntumor) durch intraoperative photodynamische Therapie (PDT) wird unterstützt und ergänzt durch weitere Therapien wie die externe Strahlen- und Chemotherapie. Allerdings ist die PDT auf die intraoperative Anwendung beschränkt und wird daher mit hoher Strahlungsintensität und kurzen Bestrahlungsintervallen durchgeführt. Trotz aggressiver Behandlung mittels der genannten therapeutischen Verfahren ist ein Tumorrezidiv innerhalb von 12 Monaten zu erwarten.

Das Vorhaben verfolgt ein Microcontroller gesteuertes, intrakranielles Implantat für die adjuvante PDT von postoperativ an der Resektionswand verbleibenden Glioblastomzellen. Das Implantatsystem soll vollkommen implantierbar ausgeführt werden und im Wesentlichen aus zwei Komponenten bestehen. Dem Implantat, welches im Anschluss an die Tumorresektion in der Resektionshöhle platziert werden soll sowie der Steuereinheit, verantwortlich für die Energieversorgung und Bestrahlungssteuerung des Implantats. Das Implantat soll mit Leuchtdioden (LEDs) der für die PDT spezifischen Wellenlängen 280 nm und 635 nm ausgestattet werden.

Aktive Orthopädietechnik für die obere Extremität, Orthoprothese-EXIST

Projektleiter: Prof. Dr. Felix Capanni

Projektlaufzeit: 01.10.2015 - 30.09.2017


Projektbeschreibung:

Das Konzept für die Orthese beinhaltet einen alltagsfähigen Exoskelett-Handschuh mit Smartphone-Applikation, dessen Finger über Seilzüge von einer Antriebseinheit ausgehend bewegt werden. Die zugehörige Software erlaubt dem Patienten eine Nutzung der Orthese in den Modi „Reha“ und „Alltag“. Die Möglichkeiten reichen von einfacher Mobilisierung der Fingergelenke mit zugehöriger Muskulatur, über Training von Kraft und Feinmotorik (Reha-Modus), bis hin zum Einsatz als Bewegungsunterstützungssystem bei bleibenden Beeinträchtigungen (Alltags-Modus). Die entsprechenden Modi und patientenspezifischen Einstellungen können via Smartphone-Applikation durch den Therapeuten oder den Patienten selbst festgelegt werden. Der Entwicklungsschwerpunkt liegt auf einem unauffälligen, kompakten Design, durch Patienten und Therapeuten intuitiv bedienbar. Derzeit sind den Gründern keine Produkte mit vergleichbarem Funktionsumfang bekannt.

Entwicklung eines lastadaptierten Orthoprothesensystems zur Individualver-sorgung von vorfußamputierten Patienten mit hohem Mobilitätsanspruch, Orthoprothese - ZIM

Projektleiter: Prof. Dr. Felix Capanni

Projektlaufzeit: 01.04.2015 - 31.03.2017


Projektbeschreibung:

Die Projektpartner entwicklen ein innovatives Konzept zur standardisierten Anpassung und Herstellung von Schaft- und Sohlenpassteilen für die Prothesen- und Orthesenversorgung vorfussamputierter Patienten mit hohem Mobilitätsgrad (MOB 3-4). Hierfür soll eine Datenbank mit charakteristischen Belastungskollektiven basierend auf sportlichen Aktivitäten (z.B. Wandern, Radfahren, Volleyball, etc.) aufgebaut werden. Basierend auf den gewonnenen Referenzdaten soll die Entwicklung von an den Patienten angepassten Schaft- und Sohlenpassteilen erfolgen. Die mechanische Prüfung der Orthoprothesen soll auf einem speziell entwickelten und angefertigten Prüfstand erfolgen. Des Weiteren soll ein mobiles Bewegungsanalysesystem zur Gangbildanalyse und häuslichen Gangbildkontrolle entwickelt werden. Die Validierung und Verifikation des Systems erfolgt in enger Zusammenarbeit mit Orthopädietechnikern und Physiotherapeuten.

2024

Bader, Nicolas; Peschmann, Christian; Kast, Richard Eric; Heiland, Tim; Merz, Tamara; McCook, Oscar; Alfieri, Alex; Karpel-Massler, Georg; Capanni, Felix;  Halatsch, Marc-Eric:
Globus Lucidus: A porcine study of an intracranial implant designed to  deliver closed, repetitive photodynamic and photochemical therapy  in glioblastoma,
in: Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, Vol. 46, 104059, Elsevier Verlag, 2024, Seiten 8.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2024.104059
ISSN: 1572-1000

Fleiner, Tim; Haug, V., Scheck, V., Mez, G., Leinert, C., Denkinger, M:
Stolpern ja, Stürzen nein! Ein Einblick in die Sturzambulanz,
in: pt-Zeitschrift für Physiotherapeuten , Heft 4-2024, Jahrgang (76), Pflaum Verlag, 2024, S. 34-36.
ISSN: 0023-4494

Fleiner, Tim; Häussermann, Peter:
Physiotherapie und Bewegungstherapie (Kap. 2.4.2),
in: Gerontopsychiatrie multiprofessionell, Walter Hewerm, Vjera Holthoff-Detto, Simone Schmidt, Kathrin Seifert (Hrsg.), Kohlhammer, 2024, Seiten 82-86.
DOI: 10.17433/978-3-17-041171-5
ISBN: 978-3-17-041171-5

Fleiner, Tim; Nerz, Corinna; Denkinger, Michael; Bauer, Jürgen M.; Grüneberg, Christian; Dams, Judith; Schäufele, Martina; Büchele, Gisela & PromeTheus Study Group:
Prevention at home in older persons with (pre-)frailty: Analysis of participants’ recruitment and characteristics of the randomized controlled PromeTheus trial,
in: Aging Clinical and Experimental Research, Vol. 36, art. no. 120, Springer Nature, 2024, Seiten 9.
DOI: 10.1007/s40520-024-02775-x
ISSN: 1720-8319

Gottschalk, Sophie; König, Hans-Helmut; Werner, Christian; Fleiner, Tim; Thiel, Christian; Büchele, Gisela; Schäufele, Martina; Rapp, Kilian; Dams, Judith:
Association between physical activity and costs in very mild to moderately frail community-dwelling older adults: A cross-sectional study,
in: BMC Public Health, vol. 24, Art. 2737, Springer Nature, 2024, Seiten 9.
DOI: 10.1186/s12889-024-20253-x
ISSN: 1471-2458

Halbauer, Christian; Capanni, Felix; Paech, Andreas; Knop, Christian; Merkle, Tobias; Da Silva, Tomas:
Straight and helical plating with locking plates for proximal humeral shaft fractures – a biomechanical comparison under physiological load conditions,
in: Biomedical Engineering / Biomedizinische Technik, De Gruyter, Oldenburg, 2024, Seiten 9.
DOI: https://doi.org/10.1515/bmt-2024-0347
ISSN: 1862-278X

Karus, Heiko; Schwenker, Friedhelm; Munz, Michael; Teutsch, Michael:
Towards Explainable Visual Vessel Recognition Using Fine-Grained Classification and Image Retrieval,
in: Proceedings of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) Workshops, IEEE, 2024, Seiten 82-92.
DOI: 10.1109/CVPRW63382.2024.00013
ISBN: 979-8-3503-6547-4
ISSN: 2160-7516

Kast, Richard E.; Kast, Anton P.; Arnhold, Jürgen; Capanni, Felix; Sanabria, Laura N. Milla; Bader, Nicolas; Vieira, Bruno M.; Alfieri, Alex; Karpel-Massler, Georg; da Silva, Erasmo B., Jr.:
Noninvasive Ultra Low Intensity Light Photodynamic Treatment of Glioblastoma with Drug Augmentation: LoGlo PDT Regimen,
in: brain science, Vol. 14, Issue 12, 1164, MDPI, 2024, Seiten 14.
DOI: 10.3390/brainsci14121164
ISSN: 2076-3425

Keifert, Miriam; Giannouli, Eleftheria; Fleiner, Tim:
Motorisch-kognitives Training im Therapiealltag,
in: pt-Zeitschrift für Physiotherapeuten, Heft 8-2024, Jahrgang(76), Pflaum Verlag, 2024, S. 34-38.
ISSN: 0023-4494

Oppel, Heiko; Munz, Michael:
A Time Window Analysis for Time-Critical Decision Systems with Applications on Sports Climbing,
in: AI Vol. 5, Issue 1, MDPI, Basel, Schweiz, 2024, Seiten 16.
DOI: https://doi.org/10.3390/ai5010001
ISSN: 2673-2688

Oppel, Heiko; Munz, Michael:
Smart Belay Device for Sport Climbing— An Analysis about Falling,
in: Engineering Proceedings 2024, 68(1), 29, MDPI, 2024, Seiten 7.
DOI: https://doi.org/10.3390/engproc2024068029
eISSN: 2673-4591

Pauz, Rosemarie; Staats, Ann-Kathrin; Fleiner, Tim; Wulf, Ines Catharina:
Stolpern und Stürzen im Klinikkontext,
in: pt-Zeitschrift für Physiotherapeuten, Heft 12-2024, Jahrg. 76, Pflaum Verlag, 2024, S. 18-24.
ISSN: 0023-4494

Schnorr, Thiemo; Fleiner, Tim; Trumpf, Rieke; Prüter-Schwarte, Christian; Fanselow, Janina; Zijlstra, Wiebren; Haussermann, Peter:
Circadian disturbances, anxiety and motor disturbances differentiate delirium superimposed on dementia from dementia-only,
in: Frontiers Psychiatry, Vol. 15, 1407213, Frontiers, 2024, Seiten 15.
DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyt.2024.1407213
ISSN: 1664-0640

Werner, Christian; Fleiner, Tim; Eidam, Annette; Buchner, Theresa; Wirth, Rainer:
Therapie der physischen Frailty,
in: DMW - Deutsche Medizinische Wochenschrift 2024; 149(01/02), Thieme, 2024, Seiten 38-44.
DOI: 10.1055/a-2033-5001
ISSN: 0012-0472

Werner, Christian; Sturm, Melanie; Heldmann, Patrick; Fleiner, Tim; Bauer, Jürgen M.; Hauer, Klaus:
Predictors of 2-Year Post-Discharge Mortality in Hospitalized Older Patients,
in: Journal of Clinical Medicine 13(5): 1352, MDPI, 2024, Seiten 9.
DOI: 10.3390/jcm13051352
ISSN: 2077-0383

2023

Dötzel, Eugen; Capanni, Felix:
Eine klinische Studie zur Untersuchung der Biomechanik Vorfußamputierter beim Tragen einer individuell angepassten Carbonprothese sowie einer (Standard-)Silikonprothese,
in: Orthopädie-Technik; 74 (8), Bundesinnungsverband für Orthopädie-Technik, Orthopädie Technik (OT), 2023, Seiten 42-49
ISSN: 0340-5591

Halbauer, Christian; Capanni, Felix; Bertusch, Isabel; Paech, Andreas; Merkle, Tobias; Da Silva, Tomas:
Biomechanical testing of osteosynthetic locking plates for proximal humeral shaft fractures – a systematic literature review,
in: Biomed. Eng.-Biomed. Tech. vol. 68, no. 6, De Gryter, 2023, Seiten 553-561.
DOI: 10.1515/bmt-2023-0039
ISSN: 1862-278X

Spilz, Andreas; Munz, Michael:
Synchronisation of wearable inertial measurement units based on magnetometer data,
in: Biomedical Engineering / Biomedizinische Technik, Band 68, Heft 3, De Gruyter, 2023, Seiten 263-273.
DOI: doi.org/10.1515/bmt-2021-0329
ISSN: 1862-278X

2022

Halbauer, C.; Matyssek, S.; Boos, M.; Gregoire, J.; Capanni, F.:
Mechanische Untersuchung von additiv gefertigtem Polyamid 12 unter Berücksichtigung werkstoffbeeinflussender Faktoren aus dem Alltag orthopädischer Hilfsmittel,
in: Orthopädie Technik 05/22, Bundesinnungsverband für Orthopädie-Technik, Orthopädie Technik (OT), 2022, Seiten 84-88.
ISSN 0340-5591

Oppel, Heiko; Munz, Michael:
Intelligent Instrumented Belaying System in Sports Climbing,
in: Sensors and Measuring Systems; 21th ITG/GMA-Symposium, 2022, VDE, IEEE Xplore, 2022, Seiten 452 - 458.
ISBN: 978-3-8007-5835-7

Spilz, Andreas; Munz, Michael:
Automatic Assessment of Functional Movement Screening Exercises with  Deep Learning Architectures,
in: Sensors 2022, 23(1), MDPI, 2022, Seiten 21.
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Treff, Gunnar; Mentz, Lennart; Mayer, Benjamin; Winkert, Kay; Engleder, Thomas; Steinacker, Jürgen:
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2021        

Golla, Carolin; Bilal, Mayas; Dwucet, Annika; Bader, Nicolas; Anthonymuthu, Jenson; Heiland, Tim; Pruss, Maximilian; Westhoff, Mike-Andrew; Siegelin, Markus David; Capanni, Felix; Wirtz, Christian Rainer; Kast, Richard Eric; Halatsch, Marc-Eric; Karpel-Ma:
Photodynamic Therapy Combined with Bcl-2/Bcl-xL Inhibition Increases the Noxa/Mcl-1 Ratio Independent of Usp9X and Synergistically Enhances Apoptosis in Glioblastoma,
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ISSN: 2072-6694

Halbauer, Christian; Schorler, Hendrik; Liberto,Laura; Capanni, Felix:
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Deep Convolutional and LSTM Networks on Multi-Channel Time Series Data for Gait Phase Recognition,
in: Sensors 2021, 21(3), MDPI, MDPI, 2021, Seiten 15.
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ISSN: 1424-8220

Krieger, Alexander; Matyssek, Steffen; Capanni, Felix:
Systematische Übersichtsarbeit zur Erstellung einer indikationsgerechten Auswahlguideline für die orthopädietechnische Versorgung mit Unterschenkelorthesen,
in: Orthopädie Technik, VERLAG ORTHOPÄDIE TECHNIK, VERLAG ORTHOPÄDIE TECHNIK, 2021, Seiten 11/21.
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