Axiale polysegmentale Spondylodese der Halswirbelsäule: Entwicklung und Konstruktion eines Implantats zur axialen multikortikalen Verschraubung bei der mehrsegmentalen Spondylodese der Halswirbelsäule ; experimenteller Nachweis der biomechanischen Funktionsfähigkeit
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| Language: | German |
| Published: |
Norderstedt
Books on Demand
2007
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Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung.1
1.1 Problemstellung.2
1.2 Anforderungen an das neu zu konstruierende Implantat.3
1.3 Ziele und Fragestellungen.4
1.4 Anatomie, Biomechanik und Bionik-Design der Halswirbelsäule.5
1.4.1 Einordnung und Definitionen.5
1.4.2 Aufgabe der Halswirbelsäule.5
1.4.3 Umsetzung der Anforderungen an die Halswirbelsäule.5
1.5 Implantatsysteme und Methoden der Spondylodese.14
1.6 Indikationen für eine Spondylodese der Halswirbelsäule.15
1.7 Biomechanische Vorbetrachtungen.15
1.8 Schwachstellen bekannter Implantatsysteme.16
2 Material und Methode.21
2.1 Arbeitsplan für Konstruktion und Prüfung.21
2.2 Statische und dynamische Eigenschaften der Halswirbelsäule.23
2.2.1 Äußere Kräfte und Momente an der Halswirbelsäule.24
2.2.2 Bewegungshäufigkeit der Halswirbelsäule.28
2.3 Mechanische Grenzparameter des Implantats.32
2.4 Konstruktion des Implantats.32
2.4.1 Die Wirbelkörperschraube.33
2.4.2 Das Anschlussstück.34
2.4.3 Die Druckplatte.35
2.4.4 Das Kupplungsstück.-.37
2.4.5 Das Verbindungsstück.38
2.4.6 Festigkeitsberechnungen und mechanische Sicherheit.39
2.4.6.1 Verwendbare Implantatwerkstoffe.41
2.4.7 Zusammenstellung der Implantat-Komponenten.42
2.5 Der Prüfungsaufbau.44
Inhaltsverzeichnis
2.5.1 Elektromechanische Prüfmaschine MOPPS ME002.45
2.5.2 Vierpunkt-Biege-Vorrichtung mit Kette MV008.46
2.5.3 Torsions-Vorrichtung
mittel MV010
.48
2.6 Durchführung der Messungen.50
2.6.1 Mechanische Bauteilprüfungen.50
2.6.2 Mechanische Prüfungen am Halswirbelsäulenmodell.51
2.6.3 Prüfungen an Halswirbelsäulenpräparaten.53
2.6.3.1 Entnahme der Halswirbelsäulenpräparate.54
2.6.3.2 Vorbereitungen zur Prüfung der Präparate.55
2.6.3.3 Zusammenfassung der Implantationsschritte.58
2.6.3.4 Quasistatische Prüfung der Präparate.60
2.6.3.5 Dynamische Prüfung der Präparate.60
2.6.4 Prüfungen an nativen Halswirbelsäulenpräparaten.61
2.7 Statistisches Modell zur Auswertung der Untersuchungen.62
3 Ergebnisse.65
3.1 Halswirbelsäulenpräparate zur Implantation.65
3.1.1 HWS-Präparat implantiert Anteflexion quasistatisch.66
3.1.2 HWS-Präparat implantiert Rotation quasistatisch.70
3.1.3 HWS-Präparat implantiert Retroflexion quasistatisch.76
3.1.4 HWS-Präparat implantiert Anteflexion dynamisch.81
1.2 HWS-Präparat
nativ
Anteflexion quasistatisch.86
1.3 HWS-Modell implantiert Anteflexion quasistatisch.89
1.4 HWS-lmplantat Biegung quasistatisch.95
1.5 Halswirbelsäule in vivo Anteflexion quasistatisch.100
1.5.1 Prognostizierte Standzeit des Implantats.104
1.6 Halswirbelsäule in vivo Rotation quasistatisch.105
1.7 Ergebnisse der bildgebenden Verfahren.109
1.7.1 VCT Voruntersuchung.109
1.7.2 VCT Anteflexion quasistatisch.110
и
Inhaltsverzeichnis
1.7.3 VCT Retroflexion quasistatisch.111
1.7.4 VCT Rotation quasistatisch.113
1.7.5 VCT Anteflexion dynamisch.115
1.7.6 Fotografische Aufnahme vor der Implantation.117
1.7.7 Fotografische Aufnahme nach der Prüfung.118
1.8 Zusammenfassung der Ergebnisse für Anteflexion.121
4 Diskussion der Ergebnisse.125
5 Zukünftige Perspektiven und Möglichkeiten.142
6 Kritische Stellungnahme zu den Prüfmethoden.144
7 Zusammenfassung.146
7.1
Abstract
.149
7.2 Ausblick.151
8 Verzeichnisse.152
8.1 Literaturverzeichnis.152
8.2 Abbildungsverzeichnis.158
8.3 Tabellenverzeichnis.160
8.4 Formelverzeichnis.160
8.5 Abkürzungen und Formelzeichen.162
9 Anhang.·.164
9.1 Statistische Angaben HWS Präparate.164
9.2 Verbindungsstück und freie Einspannlänge.165
Die Spondylodese
der Halswirbelsäule wird bei einer Vielzahl von Indi¬
kationen eingesetzt. Sie kommt bei degenerativen, traumatischen und bei
Operationen an Tumoren zum Einsatz, die Wirbelsäuleninstabilitäten zur
Folge haben.
Hierzu steht dem Chirurgen eine Fülle von Implantatsystemen zu Verfügung.
Trotz dieser hohen Verfügbarkeit verschiedener Implantatsysteme, wird eine
relativ hohe Komplikationsrate beobachtet. Häufige mechanische
Fehlfunktionen sind insbesondere Schraubenluxationen, Schraubenbrüche,
Lockerungen des Implantats und die Bildung von Pseudoarthrosen.
Ein völlig neuer Weg wird nun vom Implantatsystem zur axialen poly-
segmentalen Spondylodese der Halswirbelsäule beschritten. Im Gegensatz
zur ventralen und dorsalen
Fixation,
wird das neue Implantat axial implantiert.
Es ermöglicht eine mono- oder multisegmentale Spondylodese mit
bikortikaler oder trikortikaler und transdiskaler Verschraubung. Durch die
sichere Stabilisierung der überbrückten Defektstrecke kann das
Implantatsystem auch zur Wirbelkörperfusion mit Knocheninterponaten
eingesetzt werden. |
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Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung.1
1.1 Problemstellung.2
1.2 Anforderungen an das neu zu konstruierende Implantat.3
1.3 Ziele und Fragestellungen.4
1.4 Anatomie, Biomechanik und Bionik-Design der Halswirbelsäule.5
1.4.1 Einordnung und Definitionen.5
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1.4.3 Umsetzung der Anforderungen an die Halswirbelsäule.5
1.5 Implantatsysteme und Methoden der Spondylodese.14
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1.7 Biomechanische Vorbetrachtungen.15
1.8 Schwachstellen bekannter Implantatsysteme.16
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2.5.1 Elektromechanische Prüfmaschine MOPPS ME002.45
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Abstract
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