Biomechanical Engineering
Herzlich willkommen im Schwerpunkt Biomechanical Engineering (BME)
Entdecken Sie unsere Forschungsfelder, Methodenkompetenzen sowie unsere Lehrveranstaltungen auf den folgenden Seiten.
Die BME Gruppe wurde vor mehr als 20 Jahren gegründet und stellt einen der Schwerpunkte des Institutes für Mechanische Systeme (IMES) dar. Unsere interdisziplinäre Arbeitsgruppe besteht aus Ingenieuren und Naturwissenschaftlern und wir sind Spezialisten in folgenden Geschäfts- und Forschungsfeldern:
Geschäfts- und Forschungsfelder
Der Schlüssel zur erfolgreichen Durchführung von Forschungs- und Industrieprojekten liegt in unserer über mehrere Jahre entwickelten und etablierten Methodenkompetenz, in der Entwicklung von Medizinprodukten, biomechanischen Computermodellen & Simulationen sowie funktionellen Prüfmethoden (nach ISO17025 Type C) und deren Analysen.
Wir engagieren uns stark in der Lehre und bieten die Vertiefungsrichtung Biomechanical Engineering I und II für Bachelorstudenten der Studienrichtungen Maschinentechnik und Systemtechnik sowie für Masterstudenten des MSE Medical Engineering an.
Interessierte Bachelor und Masterstudenten erhalten bei uns die Möglichkeit, Projektarbeiten sowie Bachelor- und Masterarbeiten in laufenden Projekten mit Industriepartnern zu realisieren. Informationen zu laufenden Projekten finden sie auf den Seiten der einzelnen Geschäfts- und Forschungsfelder.
Projekte
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MyoPlus: Multisegmental, Functional Muscle Simulation in Physiologic Models (Myo+)
Das Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung und Testung physiologischer Muskelmodelle und wird in Zusammenarbeit mit einem EELISA-Projektpartner der Universität Sant'Anna, Pisa durchgeführt.
laufend, 01/2025 - 11/2025
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Die Mechanobiologie von Fibroblasten in weichen Nanofasermaterialien - neuartige Testprotokolle für mechanische In-situ-Tests
Hintergrund: Mechanobiologie ist die Untersuchung des Einflusses mechanischer Lasten auf das Verhalten von Zellen, insbesondere auf ihre Differenzierung, Proliferation, Morphologie oder Stoffwechselaktivität. Sie bestimmt die Interaktion von Implantaten mit dem Körper und letztlich ihre Integration…
laufend, 01/2025 - 11/2025
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InnoTreat: Personalisierte Behandlungsentscheidungen mit digitalen Zwillingen
Das Projekt "InnoTreat: Towards Personalized Treatment Decisions with Digital Twins", initiiert von der Digitalisierungsinitiative der Zürcher Hochschulen (DIZH), zielt darauf ab, die klinische Diagnose und Behandlungsentscheidungen bei Schulterpathologien zu personalisieren. Durch die Integration…
laufend, 11/2024 - 04/2026
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Entwicklung einer Rumpf Therapie zur Beurteilung und zum Training von Gleichgewicht und Kontrolle in der Neurorehabilitation (Holoreach)
Das SNF geförderte Projekt Health & Wellbeing befasst sich mit der Thematik der Rumpfstabilität. Es soll ein neuartiges, technologie-unterstütztes Trainingskonzept für die Förderung des selektiven Rumpftrainings geschaffen werden. Dies beinhaltet in einem ersten Schritt die Umsetzung einer…
laufend, 01/2024 - 02/2026
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Wie gut kontrollierst du deine Biosignale? (MuscleJump)
Dieses Demoprojekt bezieht sich auf die aktuelle Anwendung von EMG-Sensoren (Elektromyographie). Heutzutage können EMG-Sensoren verwendet werden, um moderne Arm- oder Beinprothesen zu steuern, was den Patienten mehr Freiheit ermöglicht. Die Steuerung solcher Prothesen ist jedoch eine Herausforderung…
abgeschlossen, 01/2024 - 07/2024
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OsteoFusion: Hochgradig osteokonduktive und schnell einbauende keramische Implantatlösungen für die Sportmedizin (und Orthopädie)
In der Sportmedizin sind eine schnellere Rückkehr zur vollen Aktivität, ein besseres Kosten-Nutzen-Verhältnis und maximaler Patient:innenkomfort von grösster Bedeutung. OsteoFusion bietet eine Lösung mit einem innovativen Keramikimplantat, das sich durch Ultraschallverflüssigung eines…
laufend, 10/2023 - 03/2027
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TAMINA® – Verbesserung der Frakturversorgung an der Schulter
Im Projekt "Tamina" geht es um die Optimierung der Frakturversorgung an der menschlichen Schulter. Hierzu werden notwendige experimentelle Tests und Simulationsmodelle entwickelt, um die Stabilität der Implantate zu quantifizieren.
abgeschlossen, 01/2023 - 06/2024
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Hip-Kick – Spielerisches Training aus der Hüfte heraus
Hintergrund des vorliegenden Demo-Objekts ist die spielerische Visualisierung neuartiger, interaktiver Formen der Bewegungs-Visualisierung. Selbstständig ausgeführte, game-orientierte Rehabilitationsprogramme von Neuro-Patienten haben die Therapie in letzter Zeit revolutioniert. Es hat sich gezeigt,…
abgeschlossen, 01/2023 - 11/2023
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Robotergestützte experimentelle In-vitro-Studien zur Bewertung von zwei Operationstechniken für eine Meniskusläsion im Hinblick auf die…
In diesem Projekt werden die folgenden Hypothesen mit experimentellen robotergestützten In-vitro-Tests an menschlichen Beinproben untersucht1) Eine Rampenläsion des Hinterhorns des medialen Meniskus führt zu einer erhöhten anterioren Translation und Rotationsinstabilität in einem Knie mit einer…
abgeschlossen, 01/2022 - 05/2023
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Mechanobiologisches Kunststoff-Modell
Kunststoffe erleben in der Medizintechnik ein gesteigertes Interesse. Aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften entsprechen die Kunststoffe eher dem menschlichen Gewebe als metallische Werkstoffe wie Titan oder Cobalt-Chrom. Die sogenannte Mechanobiologie menschlicher Weichgewebe, insbesondere von…
abgeschlossen, 01/2022 - 12/2022
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Einfluss der zusätzlichen Gewichtsbelastung auf die belastungsinduzierten Veränderungen der glenohumeralen Translation bei Patienten mit…
Erforschung der menschlichen Schulterbiomechanik mit Hilfe eines experimentellen Schultersimulators. Die experimentellen Tests werden mit Probandenmessungen abgeglichen, um wirkende Muskel- und Gelenkskräfte an der Schulter besser charakterisieren zu können.
abgeschlossen, 09/2020 - 08/2023
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Holoreach
Entwicklung eines Augmented-Reality-Trainingsprogramms für Schlaganfallpatient:innen
abgeschlossen, 05/2020 - 05/2023
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Entwicklung einer unikondylären Kniegelenksprothese mit physiologischer Kinematik
Dieses Projekt verfolgt zwei Ziele: 1. Die Oberflächengeometrie einer bestehenden unikondylären Knieprothese soll optimiert werden, um möglichst natürliche Bewegungen zu ermöglichen.2. Modellieren und validieren eines allgemeingültigen Parametermodells der Kniebänder im FEM. Im Entwicklungsprozess…
abgeschlossen, 07/2019 - 12/2022
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T-Chair II – Assistive Therapieform für die Balance und Stabilität des Rumpfes nach Schlaganfall
Die Rumpfkontrolle ist ein Schlüsselfaktor für einen erfolgreichen Rehabilitationserfolg in den ersten Jahren nach dem Schlaganfall. Das Training muss früh nach dem Schlaganfall mit dem Sitzen beginnen, da die Rumpfkontrolle für das Stehen und Gehen unerlässlich ist. Ein robotergestützter…
abgeschlossen, 10/2017 - 06/2023
Neue Publikationen
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Röhrnbauer, Barbara; Betschart, Cornelia,
2025.
Novel interdisciplinary pathways in pelvic floor disorder diagnosis and treatment.
In:
30th Congress of the European Society of Biomechanics, Zurich, Switzerland, 6-9 July 2025.
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Zimmerli, Joël; Hofmann, Jonas; Röhrnbauer, Barbara,
2024.
A continuum mechanics based quantification of microscale kinematics of nanofibrous membranes [Poster].
In:
Annual Meeting of the Swiss Society for Biomedical Engineering SSBE Abstract Book.
Annual Meeting of the Swiss Society for Biomedical Engineering SSBE, Winterthur, Switzerland, 5. September 2024.
SSBE.
S. 42.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.21256/zhaw-32725
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Lone, Omar; Weiss, Manuel; Baumgartner, Daniel; Chavarriaga, Ricardo,
2024.
A Python-based open software for EEG-based brain-machine interfaces [Poster].
In:
Annual Meeting of the Swiss Society for Biomedical Engineering SSBE Abstract Book.
Annual Meeting of the Swiss Society for Biomedical Engineering SSBE, Winterthur, Switzerland, 5. September 2024.
Winterthur:
SSBE.
S. 26.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.21256/zhaw-31394
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Pisanu, Alessia; Saade, Amal; Fabech, Jonas; Weil, Adela,
2024.
In-vitro dental implant primary stability : staircase predicting continuous method.
In:
Annual Meeting of the Swiss Society for Biomedical Engineering SSBE Abstract Book.
Annual Meeting of the Swiss Society for Biomedical Engineering SSBE, Winterthur, Switzerland, 5. September 2024.
SSBE.
S. 11.
Verfügbar unter: www.zhaw.ch/storage/engineering/institute-zentren/imes/SSBE/Abstract_Book_SSBE_2024.pdf
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Genter, Jeremy; Croci, Eleonora; Müller, Andreas M.; Mündermann, Annegret; Baumgartner, Daniel,
2024.
Applied Bionics and Biomechanics.
2024(4624007).
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1155/2024/4624007