Doctoral Position: Musculoskeletal Simulation of Subjects with Lumbar Spinal Stenosis

Das Institut für Biomechanik (IfB) widmet sich der biomechanischen und mechanobiologischen Untersuchung des menschlichen Körpers auf allen Ebenen, um die strukturellen und funktionalen Eigenschaften des muskuloskelettalen Systems zu untersuchen und zu charakterisieren. Wir entwickeln, verfeinern und nutzen multidisziplinäre Werkzeuge und Konzepte, um Wissen und Techniken in die klinische Praxis für muskuloskelettale Reparatur oder Regeneration zu übertragen.

Projekt Hintergrund

Das Institut für Biomechanik lädt zur Bewerbung auf eine Doktorandenstelle im Rahmen eines translationalen Projekts ein, das die Biomechanik der Wirbelsäule mit einem Fokus auf die lumbale Spinalstenose (LSS) untersucht. Dieses 4-jährige Projekt wird an der ETH Zürich in Zusammenarbeit mit der Spine Research Group und der Functional Biomechanics Research Group am Department of Biomedical Engineering (DBE) der Universität Basel durchgeführt. Das Projekt zielt darauf ab, die übergeordnete Hypothese zu testen, dass LSS die Wirbelsäulenbelastung beeinflusst und dass diese funktionale Abnormalität von anatomischen, funktionalen, physiologischen und biomechanischen Variationen abhängt und somit vom Schweregrad der Erkrankung beeinflusst wird.

Der Doktorand an der ETH Zürich wird verantwortlich sein für muskuloskelettale Simulationen, basierend auf bestehenden Modellen, die intern entwickelt wurden, sowie für die Verarbeitung von Daten aus in-vivo Bewegungsbiomechanik-Experimenten, die in Basel durchgeführt wurden.

Sie werden verantwortlich sein für die Durchführung unabhängiger Doktorandenforschung zum Thema muskuloskelettale Biomechanik mit einem Fokus auf die lumbale Wirbelsäule. Sie werden Mehrkörpersimulationsmodelle zur Bestimmung der Wirbelsäulenbelastung bei Probanden mit unterschiedlichen Graden von Wirbelsäulenpathologien entwickeln und anwenden, um diese mit altersgematchten asymptomatischen Probanden zu vergleichen. Sie werden Ihre Forschungsergebnisse dokumentieren und veröffentlichen, mit dem ultimativen Ziel, Ihre Doktorarbeit erfolgreich zu verteidigen.

Besondere Aufgaben

• Entwicklung und erfolgreiche Verteidigung eines unabhängigen Forschungsplans für Ihr Doktoratsstudium
• Entwicklung, Modifikation, Validierung und Implementierung eines Mehrkörpersimulationsmodells des menschlichen muskuloskelettalen Systems innerhalb des AnyBody-Simulationsrahmens
• Zusammenarbeit mit Projektpartnern an der Universität Basel zur Definition und Implementierung von Datenimportverfahren aus Laborbewegungsanalysen
• Bewertung projektspezifischer Hypothesen zur Beziehung zwischen Wirbelsäulenbelastung und Schweregrad der lumbalen Spinalstenose in enger Zusammenarbeit mit klinischen Partnern
• Veröffentlichung Ihrer Forschungsergebnisse in führenden peer-reviewed wissenschaftlichen Zeitschriften
• Fortschritt des Standes der muskuloskelettalen Simulationsmodelle durch Veröffentlichung Ihrer Fortschritte in einem zentralen öffentlichen Repository
• Betreuung von Bachelor- und Masterarbeiten im Fokusbereich Ihrer Doktoratsforschung
• (Potentiell) Beitrag zur Lehre durch Tutorials zur muskuloskelettalen Simulation

Ihr Profil

Sie sind eine hochmotivierte Person mit einem Masterabschluss oder einem vergleichbaren Abschluss in Biomedizintechnik oder einem verwandten Fachgebiet.

Wesentliche Fachkenntnisse, Fähigkeiten und Eigenschaften

• Exzellente Noten
• Starkes Wissen über (menschliche) Kinematik und Kinetik
• Programmierungs- und/oder Simulationserfahrung
• Fähigkeit, in einem multidisziplinären Team zu arbeiten
• Fähigkeit, unabhängig zu arbeiten, mit Flexibilität, Humor und kritischem Denken
• Exzellente Englischkenntnisse (Verständnis, gesprochen und geschrieben)

Wünschenswerte Fachkenntnisse, Fähigkeiten und Eigenschaften

• Kenntnisse der muskuloskelettalen Biomechanik und Bewegungsanalyse
• Direkte Erfahrung mit AnyBody oder OpenSim
• Veröffentlichung(en) in einer peer-reviewed wissenschaftlichen Zeitschrift oder Konferenzbeitrag
• Vorherige Zusammenarbeit mit Kliniken

Wir bieten

Die Position ist Teil eines Forschungsprojekts, das für 4 Jahre von der Schweizerischen Nationalfonds gefördert wird. Wir bieten ein internationales, multidisziplinäres Arbeitsumfeld mit hervorragender Forschungsinfrastruktur und einer starken Zusammenarbeit mit unseren Projektpartnern. Die Vergütung erfolgt gemäß den Richtlinien des Schweizerischen Nationalfonds und der internen Richtlinien des Instituts für Biomechanik. Das erwartete Startdatum ist der 1. Juni 2022.

Die ETH Zürich ist eine der weltweit führenden Universitäten, die sich auf Wissenschaft und Technologie spezialisiert hat. Wir sind bekannt für unsere exzellente Ausbildung, bahnbrechende Grundlagenforschung und den direkten Transfer neuen Wissens in die Gesellschaft. Über 30.000 Menschen aus mehr als 120 Ländern finden unsere Universität als einen Ort, der unabhängiges Denken fördert und eine Umgebung schafft, die Exzellenz inspiriert. Im Herzen Europas gelegen, aber mit Verbindungen in die ganze Welt, arbeiten wir zusammen, um Lösungen für die globalen Herausforderungen von heute und morgen zu entwickeln.

Im Einklang mit unseren Werten fördert die ETH Zürich eine inklusive Kultur. Wir setzen uns für Chancengleichheit ein, schätzen Vielfalt und pflegen ein Arbeits- und Lernumfeld, in dem die Rechte und die Würde aller Mitarbeiter und Studierenden respektiert werden.