Kompetenzfeld Biomechanik & Bewegungswissenschaft I. Krauß, P. Schneeweiß & Mitarbeiter

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1 Bachelorstudiengang Medizintechnik Kompetenzfeld Biomechanik & Bewegungswissenschaft I. Krauß, P. Schneeweiß & Mitarbeiter

2 Module des Kompetenzfelds Das Kompetenzfeld besteht aus zwei separaten Modulen Moduldauer: je 1 Semester Angewandte Biomechanik und Motorik (Stuttgart): Prof. Dr. W. Alt Vorlesung: Biomechanik der menschlichen Bewegung (2 SWS, 2 LP) Übung: Biomechanische Methoden und motorische Experimente, Advanced EDULAB (2 SWS, 4 LP) (Tübingen): PD Dr. I. Krauß & Mitarbeiter VL: Messtechnik in Biomechanik und Bewegungswissenschaft (2 SWS, 2 LP) Übung: Praktische Anwendung & Evaluation ausgewählter Methoden (2 SWS, 4 LP)

3 Lehrziele des Kompetenzfelds Sie erlernen und verstehen die Grundlagen kinematischer, kinetischer, elektrophysiologischer sowie leistungsphysiologischer Messmethoden. Sie lernen diese Verfahren praktisch in eigenen Labor-Experimenten anzuwenden. Sie erwerben wesentliche und fundierte Kenntnisse in der Durchführung naturwissenschaftlicher Experimente im klinischen Feld. Sie erwerben Kenntnisse über das Tätigkeitsfeld Sportmedizin und die möglichen Schnittstellen zur Medizintechnik.

4 Aufbau Kompetenzbereich Vorlesung und praktische Übung maximal 12 Teilnehmer Präsentation der Ergebnisse aus praktischer Übung und schriftliche Prüfung Aufbau Ergänzungsbereich Vorlesung keine Begrenzung der Teilnehmerzahl hl schriftliche Prüfung Vorlesungen der beiden Bereiche sind identisch Vorlesungen vermitteln die Theorie, sowie praktische & klinische Anwendungsbeispiele i

5 Themenübersicht - Vorlesung Kinematik Kinetik1: Bodenreaktionskräfte k Kinetik 2: Plantare Druckmessung / Koordinationsmessung Kraftdiagnostik 1: Isokinetik Kraftdiagnostik 2: Isometrie Elektromyographie Laktatleistungsdiagnostik Spiroergometrie Oberflächenvermessung Manuelle Untersuchungstechniken in der Orthopädie Beispiele klinischer Studien

6 Themenübersicht - Praktische Übung Themenauswahl je nach aktueller Projektlage an der Sportmedizin: 3D-Bewegungsanalyse Kraftdiagnostik Elektromyographie Leistungsdiagnostik Detaillierte Einführung in Messtechnik und Anwendungsmöglichkeiten Eigenständige Durchführung von Ministudien zu den Themenbereichen Verarbeitung & Analyse der Messdaten Interpretation & Präsentation der Ergebnisse

7 2D-Bewegungsanalyse Grundlagen der 2D-Bewegungsanalyse (Video) Messgrößen der 2D-Kinematik Grenzen der 2D-Kinematik Studienbeispiele Einsatzbereiche der 2D-Bewegungsanalyse im Sport & in der Klinik Klinische Ganganalyse

8 3D-Bewegungsanalyse Grundlagen der 3D-Bewegungsanalyse Platzierung von Markern Modellbildung (unterschiedliche Modelle) Berechnung Gelenkwinkelverläufe Messgrößen der 3D-Kinematik Grenzen der 3D-Kinematik Studienbeispiele Einsatzbereiche der 3D-Kinematik im Sport & in der Klinik Forschung

9 Kinetische Messverfahren 1: Bodenreaktionskräfte 3D-Kraftmessplatte Kraft-Zeit-Verläufe f (Analyse und Interpretation) t ti Bewertung der Kraft-Zeit-Verläufe aus sportlicher & klinischer Sicht Studienbeispiele F G F G F RKJF F RAJF 3000 F G F GRF Gehen Fz Laufen langsam HS Fz Laufen medium HS Fz 1000 Laufen medium VF Fz

10 Kinetische Messverfahren 2: Plantare Druckverteilungsmessung Grundlagen der Druckverteilungsmessung in der Bewegungsanalyse Sensortypen, Messsysteme, Messgrößen Analyse & Interpretation von Druckverteilungsmessungen Einsatzbereiche im Sport & in der Klinik

11 Koordination Grundlagen zur Koordination in der Bewegungsanalyse Mess-Systeme, Messgrößen Analyse & Interpretation koordinativer Tests Grenzen &Probleme koordinativer Tests und Verfahren Einsatzbereiche in der Klinik

12 Kraftdiagnostik 1: Isokinetische Kraftmessungen Grundlagen der unterschiedlichen Arbeitsweisen (Isometrie, Konzentrik, Exzentrik) Messystem, Messgrößen Grenzen isokinetischer Kraftmessungen Praktische Durchführung isokinetischer Kraftmessungen Einsatzbereiche im Sport & in der Klinik

13 Kraftdiagnostik 2: Isometrische Kraftmessungen Grundlagen der isometrischer Maximalkraftmessungen Mess-Systeme, Messgrößen Grenzen und Probleme isometrischer Messungen Auswertung & Interpretation der Ergebnisse Einsatzbereiche im Sport & in der Klinik

14 Oberflächen-Elektromyographie Ableitung, Analyse und graphische Darstellung elektrischer Vorgänge in der Muskulatur Normierungsverfahren Interpretation der Ergebnisse Einsatzbereiche in der Arbeitswelt, im Sport & in der Klinik Hautelektroden

15 Laktatdiagnostik und Spiroergometrie Grundlagen der Laktatleistungsdiagnostik Grundlagen der Spiroergometrie i Mess-Systeme (SRM-Leistungserfassung), Messgrößen Analyse & Interpretation der Ergebnisse Einsatzbereiche im Sport & in der Klinik

16 Oberflächenvermessung (Änderung vorbehalten. Ggf. nur Theorie) Grundlage der Analyse von Oberflächen (z.b. Fuß) Mess-Systeme, Messgrößen Analyse & Interpretation unterschiedlicher Bewegungen statisch vs. dynamisch, unterschiedliche Körperteile Bewertung der Verformung aus sportlicher bzw. klinischer Sicht Einsatzbereiche im Sport & in der Klinik

17 Manuelle Untersuchungstechniken Einblick in die manuelle Diagnostik des Arztes Darstellung verschiedener Funktionstests t t Vorstellung unterstützender Messinstrumente Möglichkeiten und Grenzen der manuellen Untersuchungstechniken Praktische Beispiele aus Sportmedizin und Orthopädie

18 Beispiele klinischer Studien Testgüte Methoden passung Studien MedTech Evaluation MedTech Anwendung MedTech

19 Vielen Dank. Kontakt: PD Dr. Inga Krauß i d Universitätsklinikum Tübingen Abt. Sportmedizin AG Biomechanik/Trainingswissenschaft Hoppe-Seyler-Straße Tübingen 19

20 Berufsfeld: was kann ich später damit machen? Der Biomechaniker arbeitet an der Schnittstelle zwischen Ingenieurs- Naturwissenschaften und Medizin. Er stützt sich dabei auf fundierte Kenntnisse aus der Mechanik und versteht die Eigenschaften und die Funktionen biologischer Systeme. In der Forschung bearbeitet er z.b.: Fragen am Interface zwischen Mensch, Gerät und Umwelt. In der Klinik müssen orthopädische Hilfsmittel (Orthesen, Prothesen, Gehhilfen oder auch Implantate etc.) optimiert werden. In der Rehabilitation gehören z.b.: Ganganalysen vor und nach Operationen zum Aufgabenspektrum. Im Sport kann es um Fragen der Gerät- und Ausrüstungsoptimierung aber auch um Bewegungsanalysen zur Leitungsverbesserung und Verletzungsprophylaxe l gehen.