PELVIX: Entwicklung eines physiologisch relevanten, biomechanischen Versuchsaufbaus unter Berücksichtigung interner Muskelkräfte zur Untersuchung komplexer Beckenringfrakturen

Status:

laufend

Zielsetzung:

Das humane Becken ist ein ringförmiger Knochenverbund und so aufgebaut, dass die Last des Oberkörpers auf die unteren Extremitäten übertragen werden kann. Die Kräfte werden entlang des Beckenrings an verschiedenen Positionen aufgebracht (rechtes bzw. linkes Hüftgelenk und Kreuzbein sowie unterschiedliche Positionen von Muskelursprüngen und -ansätzen), sodass aus den Hebelverhältnissen Drehmomente resultieren. Zusätzlich wird beim Gehen durch die alternierende Krafteinleitung in linkes und rechtes Hüftgelenk eine Wechselbelastung induziert, die das Becken aufnehmen muss.

Kommt es durch einen Unfall zu einer Fraktur des Beckenrings, ist die ringförmige Struktur durchbrochen, was zu einer mechanischen Destabilisierung führt. Die beschriebenen Kräfte und Momente können dann nicht mehr vollständig vom Becken aufgenommen werden. Wegen der bestehenden Instabilität erfordern Frakturen des Beckenrings eine mechanisch stabile osteosynthetische Versorgung. Für diese Versorgung steht eine Vielzahl unterschiedlicher Methoden zur Verfügung, deren mechanische Stabilität üblicherweise in biomechanischen Untersuchungen bestimmt wird. Bisherige Untersuchungen betrachten die komplexe Lastsituation am Becken allerdings nicht vollständig, sodass weiterhin ein Wissensdefizit über die mechanische Stabilität der unterschiedlichen osteosynthetischen Versorgungen besteht.

Ziel dieses Projekts ist, die momentan häufigsten bzw. erfolgversprechendsten Versorgungsstrategien, die bei komplexen Beckenringfrakturen angewandt werden, in einem neuartigen Prüfstand zu untersuchen. Mit diesem Prüfstand soll die dynamische Lastsituation, die beim Gehen am Becken auftritt, an Humanpräparaten und an künstlich hergestellten Becken aufgebracht werden können. Beim Gehen wird das Gewicht des Oberkörpers abwechselnd über das rechte und linke Hüftgelenk in die Beine geleitet. Außerdem haben kräftige Muskeln ihren Ansatz bzw. ihren Ursprung am Becken, die beim Gehen einem Abkippen des Beckens entgegenwirken. Die Kräfte, die diese Muskeln auf das Becken ausüben, sollen (vereinfacht) berücksichtigt werden.

In der Phase zwischen Operation und Heilung wird das jeweilige Becken mehrere tausend Male belastet. Durch Prüfen der mit komplexen Frakturen versehenen und anschließend osteosynthetisch versorgten Becken im Prüfstand, soll die Stabilität der unterschiedlichen Versorgungen bei einer solchen dynamischen Alltagsbelastung bewertet werden können.

Aktivitäten/Methoden:

Es wird mittels Literaturrecherche die physiologische, wechselnde Lastsituation am Becken beim Gehen bestimmt. Dabei werden Kräfte berücksichtigt, die an den Hüftgelenken und am Sakrum auftreten, ebenso wie die Kräfte großer Muskelgruppen, die am Becken ansetzen und beim Gehen aktiviert werden.

Anschließend wird ein Konzept eines mechanischen Prüfstands ausgearbeitet und realisiert, in dem die zu testenden Becken eine wechselnde Belastung erfahren, die der Belastung beim Gang ähnlich ist. Durch optische Messung der Frakturspaltbewegung kann die Wirksamkeit verschiedener Versorgungsstrategien verglichen werden.

Stand: