Instrumentierter Wirbelkörper

Univ.-Prof. biol. hum. Hendrik Schmidt

Trümmerfrakturen eines Wirbelkörpers oder Tumoren im Bereich der Wirbelsäule bedingen manchmal den Ersatz eines Wirbelkörpers durch ein Implantat, einem so genannten Wirbelkörperersatz. Die Belastung dieser Implantate ist weitgehend unbekannt. Um sie zu messen, wurde im Rahmen dieser Studie ein klinisch übliches Implantat, der Wirbelkörperersatz "SYNEX", so modifiziert, dass eine Messung der drei Kraft- und drei Momentenkomponenten in vivo möglich ist. Dazu wurde der von uns entwickelte 9-Kanal Telemetriesender zusammen mit sechs Dehnungssensoren und einer Spule in den Zylinder des Implantats hermetisch gekapselt eingebaut. Üblicherweise wird die Wirbelsäule zusätzlich mit einem Wirbel-Fixateur interne stabilisiert.

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Messungen

Messung mit Wirbelkörperersatz
Messimplantat in Kunststoffwirbelsäule eingebaut

Seit 2006 wurden instrumentierte Wirbelkörperersatzimplantate bei fünf Patienten eingesetzt. Messimplantate sollen bei bis zu zehn Patienten eingesetzt werden. Die Implantatbelastung, die wahrscheinlich stark mit der normalen Wirbelsäulenbelastung korreliert, wird bei vielen verschiedenen Aktivitäten des täglichen Lebens gemessen. Ein Beispiel zeigt die Implantatbelastung bei der Elevation des rechten Armes mit einem Gewicht von 50 N in der Hand. Dabei steigt die resultierende Kraft auf das Implantat von etwa 400 N auf fast 900 N. Weitere Ergebnisse der Belastungsmessungen sind in der Datenbank OrthoLoad zu finden.

Patienten

Patienten mit instrumentiertem Wirbelkörperersatz während einer Belastungsmessung

Publikationen

2014
Methods for Avoiding or Reducing High Spinal Loads in Everyday Life.

Rohlmann A, Graichen F, Bergmann G
Physiother Phys Rehabil, 2014 1(2): 105
Show abstract

Spinal Loads during Post-Operative Physiotherapeutic Exercises.
Rohlmann A, Schwachmeyer V, Graichen F, Bergmann G
PLoS One. 2014 9(7):e102005, 3.23 Impact Factor
Show abstract

Activities of everyday life with high spinal loads.
Rohlmann A, Pohl D, Bender A, Graichen F, Dymke J, Schmidt H, Bergmann G
PLoS One. 2014 9(5):e98510, 3.23 Impact Factor
Show abstract

Spinal Loads during Cycling on an Ergometer.
Rohlmann A, Zander T, Graichen F, Schmidt H, Bergmann G
PLoS One. 2014 9(4):e95497, 3.23 Impact Factor
Show abstract

How does the way a weight is carried affect spinal loads?
Rohlmann A, Zander T, Graichen F, Schmidt H, Bergmann G
Ergonomics. 2014 57(2):262-70, 1.61 Impact Factor
Show abstract

Loads on a vertebral body replacement during locomotion measured in vivo.
Rohlmann A, Dreischarf M, Zander T, Graichen F, Bergmann G
Gait Posture. 2014 39(2):750-5
Show abstract

In vivo measurements of the effect of whole body vibration on spinal loads.
Rohlmann A, Schmidt H, Gast U, Kutzner I, Damm P, Bergmann G
Eur Spine J. 2014 23(3):666-72, 2.47 Impact Factor
Show abstract

2013
Monitoring the load on a telemeterised vertebral body replacement for a period of up to 65 months.

Rohlmann A, Dreischarf M, Zander T, Graichen F, Strube P, Schmidt H, Bergmann G
Eur Spine J. 2013 22(11):2575-81, 2.47 Impact Factor
Show abstract

Correlation between back shape and spinal loads.
Srbinoska H, Dreischarf M, Consmüller T, Bergmann G, Rohlmann A
Journal of Biomechanics 2013. doi:pii: S0021-9290(13)00218-2. 10.1016/j.jbiomech.2013.04.024. , 2.75 Impact Factor
Show abstract

Effect of an orthosis on the loads acting on a vertebral body replacement.
Rohlmann A, Zander T, Graichen F, Bergmann G
Clin Biomech (Bristol, Avon). 2013. pii: S0268-0033(13)00069-7., 1.88 Impact Factor
Show abstract

2012
Lifting up and laying down a weight causes high spinal loads.
Rohlmann A, Zander T, Graichen F, Bergmann G
Journal of Biomechanics 2012. doi:pii: S0021-9290(12)00620-3. 10.1016/j.jbiomech.2012.10.022. , 2.75 Impact Factor
Show abstract

Spinal loads during position changes.
Rohlmann A, Petersen R, Schwachmeyer V, Graichen F, Bergmann G
Clin Biomech (Bristol, Avon). 2012 27(8):754-8, 1.88 Impact Factor
Show abstract

2011
Measured loads on a vertebral body replacement during sitting.

Rohlmann A, Zander T, Graichen F, Dreischarf M, Bergmann G
Spine J. 2011 11(9):870-875, 2.47 Impact Factor
Show abstract

2010
Different arm positions and the shape of the thoracic spine can explain contradictory results in the literature about spinal loads for sitting and standing.

Dreischarf M, Bergmann G, Wilke HJ, Rohlmann A
Spine (Phila Pa 1976). 2010 Oct 15;35(22):2015-21., 2.45 Impact Factor
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Loads on a spinal implant measured in vivo during whole-body vibration.
Rohlmann A, Hinz B, Bluthner R, Graichen F, Bergmann G
Eur Spine J. 19(7) 1129-35, 2010, 2.47 Impact Factor
Show abstract

2008
Loads on a Telemeterized Vertebral Body Replacement Measured in Two Patients.

Rohlmann A, Graichen F, Kayser R, Bender A, Bergmann G
Spine: 33(11) 1170-1179, 2008, 2.45 Impact Factor
Show abstract

Loads on a telemeterized vertebral body replacement measured in three patients within the first postoperative month.
Rohlmann A, Graichen F, Bender A, Kayser R, Bergmann G
Clin Biomech: 23 147-158, 2008, 1.88 Impact Factor
Show abstract

2007
An instrumented implant for vertebral body replacement that measures loads in the anterior spinal column.

Rohlmann A, Gabel U, Graichen F, Bender A, Bergmann G
Medical Engineering & Physics: 29 580-585, 2007, 1.84 Impact Factor
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