CFD-Analyse und TOS-Risiko im Sport (COFLUTOSPO)

Die wiederholte Anwendung an den oberen Extremitäten bei Sportlern kann mit der Entwicklung eines neurogenen und vaskulären Thoracic-outlet-Syndroms (TOS) einhergehen, das sich typischerweise als Symptome der oberen Extremitäten zeigt, die durch eine Kompression der neurovaskulären Strukturen im Bereich des Halses über der ersten Rippe verursacht werden. Klinische Manifestationen können Schmerzen in den oberen Extremitäten, Parästhesien, Taubheitsgefühl, Schwäche, Ermüdbarkeit, Schwellung, Verfärbung und das Raynaud-Phänomen umfassen. Vaskuläres TOS kann die Subclavia-Arterie oder -Vene betreffen.

Die meisten Patienten, die unter TOS leiden, haben eine anatomische Veranlagung und sportliche Aktivitäten der oberen Extremitäten können zum Einsetzen von TOS beitragen. Behinderung und postinterventionelle Genesung im Zusammenhang mit TOS-Behandlung und möglicher Operation können einen signifikanten Einfluss auf die Gesamtleistungsfähigkeit betroffener Patienten haben, und es wurde nur wenig speziell über das Risiko von TOS-Athleten veröffentlicht. Die Computational Fluid Dynamics (CFD)-Analyse ist eine der wichtigsten Analysemethoden, die in biotechnischen Anwendungen zur Untersuchung des Herz-Kreislauf-Systems verwendet werden. In diesem Zusammenhang umfasst eine typische Fluiddynamikanalyse die Bewertung grundlegender Fluideigenschaften wie Strömungsgeschwindigkeit und Druck in Bezug auf Zeit und Raum.

Diese Studie zielt darauf ab, CFD-Faktoren in der Thoracic-Outlet-Region (cervicothoracobrachiale Region) zu untersuchen, um die Fluid-Struktur-Wechselwirkungen zwischen Muskeln, Knochen und Gefäßen in dieser Region bei sportlichen Probanden zu bewerten, die an den folgenden Sportarten teilnehmen: Baseball, Tennis, Schwimmen, Rudern , Volleyball, Rugby, Gewichtheben.

Eine Kohorte gesunder sportlicher Probanden wird rekrutiert und diagnostischen Tests unterzogen, um die Thoraxausgangsregion zu beurteilen. Aus diesem Grund wird eine Magnetresonanz-Untersuchung der zervikothorakobrachialen Region und ein Duplex-Ultraschall der oberen Extremitäten durchgeführt.

COMSOL Multiphysics ® Cross-Plattform wird für die Elementanalyse in der Simulationsstudie verwendet. Die Simulation wird mit FreeCAD 3D-Modellierung implementiert, um die 3D-Geometrie der untersuchten Elemente zu erstellen.

Der primäre Endpunkt dieser Studie ist die Berechnung des Risikos des Auftretens von TOS bei sportlichen Probanden, um eine behindernde Krankheit bei dieser Art von Probanden zu verhindern.