< Terug naar vorige pagina

Project

Een model-gebaseerd revalidatieprotocol na kraakbeenlaesies op basis van mechanische belasting van het kniegewricht.

Kraakbeendefecten komen frequent voor in het kniegewricht en worden meestal veroorzaakt door (sport)letsel ontstaan door aversieve mechanische belasting van het kraakbeenweefsel. Door de afwezigheid van bloed- en lymfevaten, lage dichtheid van chondrocyten en de trage vernieuwing van deextracellulaire matrix heeft kraakbeen een beperkte herstelcapaciteit. Indien het kraakbeenletsel onbehandeld blijft is dit een groot risico voor verdere kraakbeendegeneratie en uiteindelijk osteoartrose. Naast de ontwikkeling van kraakbeenherstelprocedures is het revalidatietraject na de herstelbehandeling van groot belang. Bij het ontwikkelen van een veilig en effectief revalidatieprotocol moet aversieve mechanische belasting, in het bijzonder afschuifkrachten tijdens piekbelasting, van het herstelweefsel beperkt worden. Om dit te realiseren moet mechanische belasting van kraakbeenweefsel tijdens relevante groot motorische taken en revalidatieoefeningen gekwantificeerd worden.
De lokale belasting van hetkraakbeenweefsel in het tibiofemorale gewricht kan worden bepaald door gebruik te maken van multi-schaal modellering, waarbij er een koppeling gemaakt wordt tussen spierskelet- en eindige elementen modellen. Het spierskeletmodel genereerd een schatting van de kinematica, spierkracht en activatie en gewrichtscontactkrachten tijdens een beweging op basis van 3D markerdata, grondreactiekrachten en EMG. Het eindige elementen model gebruikt deze resultaten voor het berekenden van de mechanische belasting van kraakbeen op weefselniveau.
De kinematica van de modellen zal gevalideerd worden met behulp van dynamische knie simulator experimenten,waarbij de posities en krachten bekend zijn. De mechanische belasting van het kraakbeenweefsel, in termen van deformaties en rek, zal gevalideerd worden met verplaatsing gecodeerde MRI. Daarnaast zullen de experimentele datasets ook gebruikt worden voor het aanpassen van specifieke modelparameters meer bepaald, materiaal eigenschappen en randvoorwaarden. Tijdens een uitgebreide sensitiviteitsanalyse wordt het effect van verschillende cruciale modelparameters; laesiekarakteristieken, kinematica en neuromusculaire coördinatie, op de resultaten van de modelsimulaties geëvalueerd. De laatste stap richt zich op het opstellen van een modelgebaseerd revalidatieprotocol na kraakbeenlaesies waarbij gebruik gemaakt wordt van de kennis die is opgedaan tijdens de voorafgaande onderdelen van het project. Uit bestaande revalidatieprotocollen zullen oefeningen worden geselecteerd waarbij de mechanische belasting van het kraakbeenweefseloptimaal gedistribueerd wordt over het contact oppervlak.

Datum:1 mrt 2013 →  5 jul 2022
Trefwoorden:Rehabilitation, Mechanical loading, Knee joint, Cartilage lesions, Magnetic Resonance Imaging, Articular cartilage, Musculoskeletal modeling
Disciplines:Andere biologische wetenschappen
Project type:PhD project