Thesis (doctoral)--München, 1983.

Techn. Universiẗat, Diss., 2006--München.

Techn. Universiẗat, Diss., 2006--München.

Hintergrund: Die Metatarsalgie ist ein sehr heterogenes Krankheitsbild mit vielfältigen Ursachen. Als zugrunde liegender Pathomechanismus wird eine übermäßige plantare Druckbelastung im Bereich der Metatarsalköpfchen beziehungsweise eine Überlastung einzelner Metatarsalköpfchen bei verändertem Vorfußalignment angenommen. Operative Techniken zielen durch entsprechende Verkürzungs- oder Umstellungsosteotomien auf einen Druckausgleich ab und liefern diesbezüglich unterschiedliche, zum Teil widersprüchliche Ergebnisse. In dieser Studie soll geklärt werden inwieweit von der Röntgenmorphologie des Fußskeletts auf die Belastungsverhältnisse im Vorfußbereich geschlossen werden kann. Insgesamt ist diese Thematik bisher selten untersucht und unzureichend geklärt. Methodik: Primär erfolgte die Einteilung in eine Patientengruppe, 46 Füße mit Metatarsalgie, und 40 asymptomatische Füße als Vergleichskollektiv. In belasteten dorsoplantaren Röntgenaufnahmen wurden der Metatarsalindex (Plus-Minus-Index und Maestroindex) und der Intermetatarsale-1/2-Winkel gemessen und dementsprechend zum Vergleich Untergruppen gebildet. Die plantare Druckverteilung wurde durch dynamische Messungen im Gehen unter Verwendung des Emed-x/R Systems der Firma Novel bestimmt und hinsichtlich Spitzendruck, Druck-Zeit-Integral, Maximalkraft und Kraft-Zeit-Integral unter den Metatarsalköpfchen mit der Röntgenmorphologie verglichen. Ergebnisse: Es fand sich ein deutlicher Zusammenhang zwischen der zu MT1 relativen Länge von MT2 und der plantaren Druckverteilung im Sinne einer Belastungssteigerung unter MH2 bei verlängertem Metatarsale 2. Die übrigen Metatarsallängen schienen kaum Auswirkung auf die plantaren Druckverhältnisse zu haben. Des Weiteren bewirkte ein großer Intermetatarsalwinkel tendenziell eine Belastungssteigerung unter MH2 und Minderung unter MH1. Insgesamt fanden sich bei gesunden Füßen weniger ausgeprägte Zusammenhänge. Im Vergleich zu gesunden war bei Füßen mit Metatarsalgie die Belastung im zentralen Vorfußbereich deutlich erhöht, der Intermetatarsalwinkel vergrößert und unerwartet das erste Metatarsale länger als das zweite. Diskussion: Die Resultate zeigten übereinstimmend, dass die individuelle Struktur des Fußskeletts beziehungsweise eine Abweichung im Sinne eines auffälligen Metatarsalindex mit Überlängen einzelner Metatarsalia oder ein großer Intermetatarsalwinkel nur teilweise die Entstehung von Metatarsalgien erklärt. Sie stellt lediglich eine Komponente im Zusammenspiel von Weichgewebe, Ballenarchitektur, Kapsel-Band-Strukturen und muskulären Wechselwirkungen dar. Die durch biomechanische Hebelwirkung bei Fehlstellungen des Fußskeletts entstehenden Kräfte gewinnen erst bei vorgeschädigtem Fuß an Einfluss. Ein gesunder Fuß scheint in der Lage Besonderheiten des Fußskeletts auszugleichen. Eine große interindividuelle Variabilität der plantaren Druckverteilung suggeriert eine große Spannbreite an physiologischen Druckwerten mit der Schwierigkeit die Grenze zum Pathologischen zu definieren. / Comparison of plantar pressure distribution with the x-ray morphology of the foot skeleton

Zugl.: München, Techn. Univ., Diss., 2006

Zugl.: München, Techn. Univ., Diss., 2008

Zugl.: München, Techn. Universiẗat, Diss., 2008.

Techn. Hochsch., Diss., 2002--Aachen.

Der Anwendungsbereich plantarer Druckverteilungsmessungen ist vielfältig und reicht von der wissenschaftlichen Beschreibung des Abrollvorgangs über die Klassifizierung von Pathologien bis hin zur Empfehlung von Laufschuhen. Oftmals geht mit der Anwendung dieser Messungen ein an der Kinematik der vermessenen Person orientiertes Interpretationsschema der Druckverteilungsdaten einher. Dies schlägt sich in einer Vielzahl von Messgrößen nieder, welche mit dem Ziel entwickelt wurden, eine funktionale Interpretation von Druckmessdaten zu ermöglichen. Dabei besteht die generelle Annahme, dass sich ein Laufstil mit betonter Hüftadduktion und Pronation ("medialer Kollaps" in der Frontalebene) in Form einer medialisierten Lastverteilung im plantaren Druckbild niederschlägt. Ein wissenschaftlicher Beleg dieses Interpretationsansatzes wurde in der bisherigen Forschung jedoch nicht erbracht. Ziel dieser Arbeit ist daher, ein an der Kinematik orientiertes Interpretationsparadigma plantarer Druckverteilungsdaten kritisch zu überprüfen. Hierzu werden zunächst gängige und bereits publizierte Messgrößen der plantaren Druckverteilung auf Reproduzierbarkeit geprüft. Es zeigt sich ein in Abhängigkeit der Berechnungsweise begründbares Variabilitätsgefälle unterschiedlicher Messgrößen. Insbesondere die Messgrößen des Center of Pressure (CoP) erweisen sich als schlecht reproduzierbar und daher zur systematischen Differenzierung von Abrollmustern ungeeignet. Demgegenüber zeigt sich eine intrasubjektive Stabilität klassischer Druckmessgrößen. In einem weiteren Schritt wird ein möglicher Zusammenhang dieser Messgrößen zu kinematischen Variablen des Barfußlaufs untersucht. Für einen Großteil der bisher publizierten Druckmessgrößen – insbesondere jene des CoP - muss ein fehlender Zusammenhang zu kinematischen Variablen attestiert und eine dementsprechende Interpretationslogik verworfen werden. In einem dritten Schritt wird dann ein multivariater Zugang zur Auswertung und Interpretation der plantaren Druckdaten entwickelt. Auf Basis einer Clusteranalyse werden 5 Abrollmuster identifiziert, welche auf ihre Zusammenhänge zu kinematischen Charakteristika der Laufbewegung hin untersucht werden. Hier zeigen sich sehr deutliche Zusammenhänge zu kinematischen Variablen, welche jedoch nicht den o. g. klassischen Annahmen entsprechen. Eine detaillierte Analyse der entwickelten Clusterlösung zeigt, dass jene Druckverteilungsmuster, welche die größten Differenzen hinsichtlich der Kinematik der Frontalebene aufweisen, sich vornehmlich in der zeitlichen Abfolge biomechanischer Hauptmerkmale des Abrollvorgangs (Zeitpunkt des Fersenhubs, Zeitpunkt der maximalen Krafteinwirkung) unterscheiden, nicht jedoch hinsichtlich der medio-lateralen Lastverteilungscharakteristik. Aufgrund der durchgeführten Analysen der plantaren Druckverteilung sind eingangs erwähnte Interpretationslogiken nicht zu belegen. Im Gegenzug kann jedoch durch einen multivariaten Zugang zu plantaren Druckverteilungsdaten eine sehr robuste Interpretationsbasis geschaffen werden, welche auch für zukünftige Anwendungen plantarer Druckmessungen erfolgversprechende Resultate liefert.

Vortrag über die Vorteile konstruktionsbegleitender Wärmesimulation direkt durch den Konstrukteur am nativen CAD-System. Die Elinter AG als Spezialist für Wärmesimulationen und Strömungssimulationen empfiehlt FloEFD zusammen mit Pro/ENGINEER Wildfire. Schnelle thermische Bewertung von Konstruktionsvorschlägen und Designvarianten direkt durch den Konstrukteur. Die frühzeitige Wärmesimulation bzw. Strömungssimulation direkt im Desginprozess ist mit minimalem Aufwand möglich. Simulationen mit den nativen CAD Daten direkt und assoziativ in Pro/ENGINEER Wildfire geben den entscheidenden Zeitvorteil und machen thermische Betrachtungen innerhalb weniger Minuten möglich. So können neue Konzepte oder Geräte von Anfang an auf optimale Leistung bei niedrigsten Kosten ausgelegt werden. Teure Überraschungen bei Prototypen oder im Werkzeugbau werden vermieden. Mit frühzeitigen Simulationen bauen Sie ein tiefes Verständnis über Ihr eigenes Produkt auf und sichern den Vorsprung gegenüber von Mitbewerbern. FloEFD ist speziell für die Anforderungen in der frühen Produktentwicklung konzipiert und erlaubt Konstrukteuren schnelle und sichere Aussagen über ihre Konstruktion auch wenn sie sich bisher nicht oder nur sporadisch mit Strömung und Wärme befassen. FloEFD rechnet Wärme, Strahlung, Konvektion, Wärmeleitung, Erwärmung durch elektrischen Strom, Strömung von Gasen und Flüssigkeiten und sogar mechanische Verformungen aufgrund ungleichmässiger Temperaturverteilungen und Druckverteilungen. FloEFD ist vollständig in Pro/ENGINEER Wildfire integriert und verfügt zudem über eine Anbindung an Pro/Mechanica. Mehr Iterationen in kürzerer Zeit bei niedrigeren Kosten. FloEFD/Pro machts möglich. Tryout bei <a href="http://www.elinter.ch">www.elinter.ch</a> oder email an <a href="mailto:sven.klett@elinter.ch">sven.klett@elinter.ch</a>