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Das vorrangige Ziel der in-vitro-Untersuchung bestand in der hochgenauen Erfassung der Wirbelbewegung unter physiologischen Standardbelastungen. Methode: Ein cervikales Bewegungssegment C5/6 wurde in einer 6-D-Messapparatur untersucht. Unter dem Einfluss zyklisch variierter freier Drehmomente (axiale Rotation, Lateralflexion und Flexion/Extension)wurde die Reaktion des Segments erfasst, während variable Vorlasten (0-6 kg) verschiedenste physiologische Bedingungen simulierten. Das Auflösungsvermögen betrug bei der Translation bis zu 3.1 µm und 4,5 mGrad bei Drehbewegungen. Spezielle Software ermöglichte eine biomechnaische Analyse: : alpha(T)-Kurven zeigten die Verteilung des Momentanwinkels, Spurpunkte und 3-D-Ansichten visualisierten die räumliche Verteilung differenzieller Schraubachsen (IHA) in Bezug zu den anatomischen Komponenten. Resultate: Das Bewegungsverhalten wurde sehr stark sowohl von der Ausrichtung des Drehmoments als auch von der einwirkenden Vorlast bestimmt. Selbst kleine Variationen veränderten die räumliche Verteilung der IHAs, die hiermit charakteristische Veränderungen der Segmentbewegung aufzeigten. Der Bewegungsumfang sank mit steigender Last und dezentrale Vorlasten führten zu einer Langzeit-Flexion des Segments. Eine Computersimulation der Segmentrotation gab Aufschluss über die wechselnde Führung von Facetten- und Uncovertebralgelenken. Zusammenfassung: Nicht nur die Art des Drehmoments, sondern auch die Größe und die Position der Kraftwirkungslinie der Vorlasten bestimmen das Bewegungsverhalten und die Wechselwirkung der Gelenke.
In dieser Studie sollte untersucht werden ob: (1) Es einen Zusammenhang zwischen einer CMD und der Körperhaltung während des Gehens gibt? (2) Das Tragen einer Zentrikschiene mit Front-Eckzahnführung zu einer Verbesserung der Symptomatik (a) an der Wirbelsäule und (b) im craniomandibulären System führt? Und (3) ob sich die Veränderungen an der Wirbelsäule mit Hilfe des Bewegungsanalysesystems sonoSens®-Monitor während des Laufens dokumentieren lassen? Hierzu wurde die Wirbelsäule von 20 Probanden mit einer CMD und 19 kiefergelenksgesunde Probanden mit dem Ganganalysegerät sonoSens® untersucht. Einmal vor Schienentherapie, dann direkt nach Eingliedern der Schiene und nach einer Schienentragedauer von min. 3 Tagen. Zusätzlich wurde bei jeder Untersuchung ein Funktionsbefund erhoben. Bei der eingegliederten Schiene handelte es sich um eine Michigan-Schiene mit Front-Eckzahnführung. Ergebnisse: (1) Ein signifikanter Zusammenhang zwischen einer CMD und der Körperhaltung während des Gehens wurden in dieser Studie gefunden. (2a) Das Tragen einer entsprechenden Schiene führt zu einer Verbesserung der Problematik an der Wirbelsäule, zumindest im Bereich der HWS und BWS. (2b) Auch die Symptomatik der CMD kann durch das Tragen einer Zentrikschiene verbessert werden. Und (3) Veränderungen an der Wirbelsäule lassen sich während des Laufens mit dem Ganganalysegerät sonoSens?-Monitor dokumentieren.
Zur biomechanischen Belastung von Insassen im mittleren Fahrzeug bei Dreier-Auffahrkollisionen
(2014)
Ein Ziel der vorliegenden Arbeit war die systematische Bestimmung biomechanischer Insassenbelastungen hinsichtlich Halswirbelsäulenverletzungen bei der neu definierten Sandwichkollision. Sie beschreibt die Auffahrkollision eines Fahrzeugs auf ein davor stehendes zweites Fahrzeug, das durch den Heckanstoß auf ein wiederum davor stehendes drittes Fahrzeug geschoben wird. Von Interesse waren die Bewegungen des Insassen im zweiten, also mittleren der drei Fahrzeuge, die anhand von 36 Simulationen berechnet und mit 34 simulierten Frontalkollisionen verglichen wurden. Die Simulationsberechnungen unter Verwendung von PC-Crash and Madymo ergaben, dass mit der gleichen kollisionsbedingten Geschwindigkeitsänderung des Pkw bei Sandwichkollisionen eine bedeutend höhere biomechanische Belastung für den Insassen verbunden ist als bei isolierter Betrachtung der Frontalkollisionen. Das war bei Fahrzeugabständen von 80 cm und weniger zwischen vorderem und mittlerem Fahrzeug der Fall. Diese Abstände werden zwar typischerweise überschritten, können in Gefahrensituationen aber auch unterschritten werden. Zur Quantifizierung der biomechanischen Belastung wurde die Differenzgeschwindigkeit zwischen Kopf und Oberkörper in der Verzögerungsphase nach der Heckkollision bei der Frontalkollision ausgewertet. Mit dieser Differenzgeschwindigkeit sind Scherbewegungen zwischen Kopf und Oberkörper erklärbar. Im Ergebnis ist die so definierte biomechanische Frontalbelastung bei Sandwichkollisionen durch Überlagerung der Reboundbewegung der Heckkollision mit der Frontalkollision um den Faktor ("Sandwichfaktor") 1,5 bis 2,3 größer als die Belastung bei reinen Frontalkollisionen.