Biomechanik der Wirbelsäule

Rückenschmerz ist die erstgenannte Volkskrankheit Deutschlands. Die Lebenszeitprävalenz von akuten Rückenschmerzen liegt bei etwa 70%. Die Prävalenz chronischer Rückenschmerzen wird mit 8 bis 21% angegeben. Das Julius Wolff Institut forscht, um Schmerzursachen vorzubeugen und die Schmerzbehandlung weiter zu optimieren.

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Instrumentierter Wirbelkörper

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.

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