Dynamischer Wirbelsäulen Simulator

Eine neuartige Testanlage zur dynamischen und langfristigen Analyse der Wirbelsäulenbiomechanik und dem Verhalten von Implantaten.

Um die Auswirkungen von Wirbelsäulenverletzungen und deren Erkrankungen besser zu verstehen, vertiefen wir das Wissen über Knochen- und Bandscheibenpathologien. Zudem analysieren wir neue Operationstechniken und Implantate für degenerative, deformierende und traumatische Wirbelsäulenbeschwerden. Dafür entwickeln wir Bewegungs- und Lastsimulatoren, die physiologische Bedingungen nachbilden und das Versagen von Wirbelsäulenkonstrukten untersuchen.

Frühere Tests betrachteten meist statische oder quasi-statische Bewegungen mit langsamen Bewegungsgeschwindigkeiten und wenigen Zyklen. Dadurch werden Analysen eingeschränkt und viskoelastische Effekte vernachlässigt. Um langfristiges Verhalten und dynamische Bewegungen zu erfassen, entwickelten wir ein neuartiges dynamisches Testsystem.

Das neue System ist ein dynamischer Wirbelsäulensimulator mit sechs Freiheitsgraden, der gleichzeitig Drehmomente und axiale Kompression aufbringen kann. Die Segmente werden mit physiologischen Geschwindigkeiten belastet, sodass viskoelastische Effekte erfasst werden. Die hohe Geschwindigkeit ermöglicht Langzeittests bei denen wir Bewegungen für ein halbes Jahr nachahmen können. Ein automatisiertes Befeuchtungssystem hält die Proben feucht. Eine 6-DoF-Kraftmessdose erfasst alle Kräfte und Momente für eine präzise Analyse.

Dieses neuartige Setup liefert Einblicke in die Implantat-Langlebigkeit, vertieft das Verständnis der Wirbelsäulenbiomechanik und verbessert operative Techniken. Zudem erhöht es die Qualität präklinischer Tests, bevor in vivo geprüft wird.