Orthopädische Biomechanik ist das Studium der mechanischen Systeme im Körper, um die Prävention und Behandlung von Muskel-Skelett-Erkrankungen voranzutreiben. Es umfasst Studienbereiche wie die Entwicklung einer besseren Knieersatztechnologie, die Analyse der Auswirkungen von Autounfällen auf den menschlichen Körper und die Überwachung von Knochenverletzungen bei Sportlern. Dieser Bereich ist in der Regel multidisziplinär ausgerichtet. Die Forschung kann Beiträge von Ingenieuren, orthopädischen Chirurgen, Physiotherapeuten und anderen verwandten Fachleuten einbeziehen, die daran interessiert sind, wie das Skelett und das daran befestigte Gewebe geschützt und gestärkt werden können.
Ein Aspekt der orthopädischen Biomechanik ist das Studium gesunder Skelette und Muskelsysteme, um mehr über die Funktionsweise und den Aufbau des Körpers zu erfahren. Dies kann Forschern, die daran interessiert sind, wie Verletzungen auftreten, wichtige Erkenntnisse liefern, da dies ihnen helfen kann, Techniken zur Verletzungsprävention zu entwickeln. Das Verständnis der Funktion und Struktur der Wirbelsäule kann beispielsweise Automobilingenieuren helfen, bessere Rückhaltesysteme zu entwickeln, um das Risiko schwerer Rückenmarksverletzungen bei Unfällen zu begrenzen. Sie arbeiten mit Forschungsergebnissen aus Modellen, tatsächlichen Patienten und Crashtests, um effektive und sichere Systeme zur Vermeidung von Verletzungen zu entwickeln.
Der Krankheits- oder Verletzungsprozess in muskuloskelettalen Strukturen ist ein weiteres Gebiet von Interesse. Forscher in der orthopädischen Biomechanik können Themen wie Verletzungen durch wiederholte Belastung, Muskelrisse durch sportliche Aktivität und den Abbau von Gelenken im Laufe der Zeit im Zusammenhang mit dem Altern untersuchen. Ihre Arbeit kann einige Verletzungen verhindern und gleichzeitig bessere Behandlungsmethoden für andere entwickeln. Verletzungen der Rotatorenmanschette in der Schulter sind beispielsweise ein Beispiel für eine biomechanische Verletzung, die mit Forschungen aus der orthopädischen Biomechanik behandelt werden kann.
Moderne orthopädische Behandlungen umfassen nicht nur statische Implantate, um alternde Gelenke und Knochen zu ersetzen oder zu unterstützen. Die Forschung umfasst voll artikulierte künstliche Gelenke mit Computersteuerung, um Aktivitäten wie Lastausgleich und Anpassung durchzuführen. Dies ermöglicht die Herstellung von Werkzeugen wie Prothesen, die für den Wettkampflauf geeignet sind, oder sicherere Hüftgelenke für ältere Erwachsene. Die orthopädische Biomechanik untersucht auch Möglichkeiten zur internen Überwachung von Skelettstrukturen, um die Qualität der Versorgung mit Techniken wie um Knochen eingebetteten Sensoren zu verbessern.
In diesem Bereich gibt es zahlreiche Forschungsmöglichkeiten an Hochschulen und Universitäten sowie privaten Einrichtungen. Für einige Arten von Arbeiten kann ein fortgeschrittener Abschluss erforderlich sein. Manche Menschen nähern sich der orthopädischen Biomechanik mit einem medizinischen Hintergrund, während andere Erfahrung in Ingenieurwissenschaften und Informatik haben. Die Fähigkeit zur kooperativen Zusammenarbeit ist von entscheidender Bedeutung, da ein Großteil der Forschung zur Verbesserung der Patientenversorgung den Input einer Vielzahl von Experten in verschiedenen Themenbereichen erfordert.