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Institut für Biomechanik

Vorstand: Univ.-Prof. Dr. Peter Augat


Mobilität, gewährleistet durch gesunde Knochen und Gelenke, ist eine Grundvoraussetzung für gute Lebensqualität und eine hohe Lebenserwartung. Verletzungen des Bewegungsapparates und degenerative Erkrankungen wie Osteoarthrose oder Osteoporose schränken diese Mobilität ein.

Der Forschungsschwerpunkt "Muskuloskelettale Krankheiten, Biomechanik und Sportmedizin" erarbeitet neue und verbesserte Wege zur Behandlung dieser Erkrankungen des Bewegungsapparates.

Das Biomechaniklabor Murnau  ist das Herzstück dieses Forschungsschwerpunktes, der an der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität in Salzburg gegründet wurde. Durch enge Kooperationen zwischen den Partnern dieses Forschungsschwerpunktes sollen Ressourcen gebündelt und Methoden synergetisch genutzt werden.

Die Kernkompetenz des Biomechanik Labors der BGU Murnau besteht in der mechanischen Untersuchung von biologischen Geweben vor allem im Zusammenspiel mit medizinischen Implantaten. Dabei wird sowohl Grundlagenforschung betrieben als auch der Suche nach praxisnahen Lösungen für die Klinik nachgegangen. Einen zentralen Forschungsbereich stellt die osteosynthetische und prothetische Versorgung von Frakturen des osteoporotischen Knochens dar. Die Versorgung dieser Frakturen ist nach wie vor nicht zufriedenstellend gelöst und immer noch mit einer erschreckend hohen Morbidität bzw. Mortalität verbunden.


In Kooperation mit:

Mission

Ziel unserer Forschung ist es, die Behandlung von Patienten mit Erkrankungen des Bewegungsapparates (muskuloskelettale Erkrankungen) nachhaltig zu verbessern.

Muskuloskelettale Erkrankungen als Folge eines Unfalls oder altersbedingtem "Verschleiß" können die individuelle Mobilität dramatisch verringern. Hier setzen unsere Forschungsaktivitäten an: Erhalt bzw. Wiederherstellung der Mobilität nach akuten Verletzungen oder degenerativen Erkrankungen.

Unsere Aktivitäten stützen sich auf folgende Säulen:

  • Mechanische Prüfungen
  • Numerische Simulation und Bildgebung
  • Gang- und Bewegungsanalyse
  • Klinische Studien
  • Lehre

Unsere Stärken sehen wir in einem interdisziplinären Forschungsteam aus Physikern, Ingenieuren, Sportwissenschaftern und Medizinern und einem vielfältigen Methodenspektrum. Wesentlich ist der direkte Kontakt mit der Berufsgenossenschaftlichen Unfallklinik Murnau und der daraus resultierende Bezug zur klinischen Praxis.

Zur Gewährleistung eines hohen Qualitätsstandards in unserer Forschung haben wir seit 2009 ein Qualitätsmanagementsystem, das die Forderungen der DIN EN ISO 9001:2008 erfüllt und TÜV-zertifiziert ist.

Forschung

Unter der Biomechanik versteht man die Anwendung mechanischer Gesetze der Statik und der Dynamik auf biologische Materialien. Dies beschränkt sich jedoch nicht auf die von außen einwirkenden Kräfte (z.B. Gewichtskraft) sondern berücksichtigt vor allem auch die inneren Kräfte (z. B. Muskelkraft).


Osteosynthese

Die Fixation von Osteosynthesen ist bei Mehrfragmentfrakturen oder bei osteoporotischem Knochen immer wieder mit der Problematik verbunden, eine ausreichende Primärstabilität zu erreichen. Zur Verbesserung der Verankerung von Osteosynthese-Material kann die Modifikation von Implantaten beitragen. Zu den zahllosen Möglichkeiten der Modifikation gehören geometrische Variation, Winkelstabilität, oder beschichtete Implantate. Diese neuen Implantate müssen mit existierenden Implantaten verglichen und auf ihre mechanische Eignung getestet werden.


Osteoporose
  

Die Osteoporose wurde von der WHO als eines der vordringlichsten Probleme dieses Jahrzehnts definiert ("Bone & Joint Decade"). Die operative Versorgung von Patienten mit Osteoporose ist aufgrund verminderter Knochenqualität erschwert und die Heilung der Frakturen erfolgt verzögert. Zwar gibt es inzwischen Therapeutika, die auf den intakten Knochen eine antiresorptive oder anabole Wirkung haben, jedoch ist es weitestgehend unbekannt, wie diese Therapeutika auf die Heilung eines osteoporotischen Knochens wirken.

In einer experimentellen Studie soll die Frakturheilung bei vorhandener Osteoporose unter der Wirkung von zugelassenen bzw. vor der Zulassung stehenden Wirkstoffen zur Behandlung des fortschreitenden Knochenverlusts untersucht werden. Sollte es uns gelingen, eine medikamentöse Therapie zu identifizieren, welche die Frakturheilung bei Osteoporose-Patienten beschleunigt und somit einer frühere Mobilisation erlaubt, könnten die Morbiditäts- und Mortalitätsraten von geriatrischen Patienten mit osteoporotischen Frakturen verringert werden.


Service Osteoporose

Das dringlichste Ziel bei der Behandlung von älteren Patienten mit einer Fraktur ist die Fixierung der Fraktur mit maximaler Stabilität und möglichst schneller Mobilisation. Danach steht dann aber die Untersuchung auf eine eventuell vorhandene Osteoporose und deren adäquater Behandlung an. Dazu gehören die Knochendichteuntersuchung, die Therapieeinleitung und die Rehabilitation.

Seit dem 2006 bietet die Berufsgenossenschaftliche Unfallklinik Murnau für ihre Patienten diesen Service der leitliniengerechten Behandlung einer eventuell vorhandenen Osteoporose an. Neben der Knochendichtemessung mit DXA der Einleitung bzw. Empfehlung der eventuell notwendigen Therapie werden die Patientendaten zur Studienzwecken dokumentiert. Darüber lässt sich die Effektivität der von uns eingeleiteten Maßnahmen überprüfen und eventuell optimieren.


Frakturheilung

Zur Vorhersage des Heilungsverlaufs komplexer Frakturen können numerische Simulationsmodelle eingesetzt werden, die die mechanische und biologische Situation erfassen und daraus die Differenzierungsprozesse der beteiligten Gewebsarten vorausberechnen. Zur Validierung solcher Modelle müssen Daten zu den biomechanischen Gegebenheiten bei typischen Fraktursituationen gewonnen werden. Weiterhin müssen die Vorhersagen der numerischen Modelle mit Hilfe von Beobachtungen an realen Heilungsverläufen von Patienten validiert werden. Dieses Projekt wird in Zusammenarbeit mit der Universität Ulm bearbeitet.

Arthrodese

Zur Arthrodese des unteren Sprunggelenkes werden meist Techniken, welche auf die Einbringung zweier paralleler Schrauben basieren, eingesetzt. Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung des Einflusses verschiedener Schraubenpositionierungen sowie den Effekt der zusätzlichen Einbringung eines Knochenspans auf die Primärstabilität der Osteosynthese.

Arbeitsbereiche

Um den verschiedenen Anforderungen von klinisch relevanter Forschung im Bereich Unfallchirurgie und Orthopädietechnik gerecht zu werden, haben wir ein breites Methodenspektrum aufgebaut.

Wichtig ist für uns, dass wir mit unserem Angebot den Bogen von der mechanischen Prüfung im Labor bis zur Untersuchung des individuellen Patienten spannen.

Unsere Schwerpunkte

Lehre

Im Rahmen unserer Anbindung an die Paracelsus Medizinische Privatuniversität Salzburg bieten wir Lehrveranstaltungen für Mediziner sowie für Studierende der Doktoratsstudiengänge an.

Jahresberichte

Nachfolgend finden Sie die Jahresberichte des Biomechanischen Labors zum Download:

Jahresbericht 2006

Jahresbericht 2007

Jahresbericht 2008

Jahresbericht 2009

Jahresbericht 2011

Jahresbericht 2012

Jahresbericht 2013

Team und Kontakt

Univ.-Prof. Peter Augat
Institut für Biomechanik
Vorstand

Fax: +49 8841 484573
E-Mail: peter.augat@pmu.ac.at
Publikationen
Isabelle Küster
Institut für Biomechanik
Assistentin der Leitung

Tel.: +49 8841 484563
Fax: +49 8841 484573
E-Mail: isabelle.kuester@bgu-murnau.de
Dr. Isabella Klöpfer-Krämer
Institut für Biomechanik
Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Tel.: +49 8841 484566, +49 8841 484750
E-Mail: isabella.kloepfer-kraemer@bgu-murnau.de
Publikationen
Dipl.-Ing. Dr. Patrick Varady
Institut für Biomechanik
Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Tel.: +49 8841 482536
E-Mail: patrick.varady@bgu-murnau.de
Publikationen
Janina Lackner
Institut für Biomechanik
Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Tel.: +49 8841 482534, +49 8841 484750
E-Mail: janina.lackner@bgu-murnau.de
Publikationen
Dr. Silke Keiser
Institut für Biomechanik
Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Tel.: +49 8841 482272
E-Mail: silke.keiser@bgu-murnau.de
Publikationen
Julia Henschel
Institut für Biomechanik
Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Tel.: +49 8841 484561
E-Mail: julia.henschel@bgu-murnau.de
Publikationen
Andreas Brand
Institut für Biomechanik
Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Tel.: +49 8841 484566, +49 8841 484750
E-Mail: andreas.brand@bgu-murnau.de
Publikationen
Martin Winkler
Institut für Biomechanik
Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Tel.: +49 8841 482904
E-Mail: martin.winkler@bgu-murnau.de
Markus Greinwald
Institut für Biomechanik
Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Tel.: +49 8841 482536
E-Mail: markus.greinwald@bgu-murnau.de
Publikationen
Sandra Thöny
Institut für Biomechanik
Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Tel.: +49 8841 483059
E-Mail: sandra.thoeny@bgu-murnau.de
Christian Von Rueden
Institut für Biomechanik
Ärztlicher Mitarbeiter


Publikationen
Carolin Beer
Institut für Biomechanik
Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Tel.: +49 8841 482272
Mobil: +49 8841 484943
E-Mail: carolin.beer@bgu-murnau.de