Jan Ulrich Jansen (Ulm), Laura Zengerle (Ulm), Vincenza Sciortino (Ulm; Palermo / IT), Prof. Dr. Hans-Joachim Wilke (Ulm)
Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften)
Einleitung
Oft stellt sich nach Tierversuchen in der Wirbelsäulenforschung die Frage – Biomechanik oder Histologie? Für Flexibilitätstests müssen die Proben an Institute mit speziellen Wirbelsäulenbelastungssimulatoren verschickt werden, da diese zu immobil sind. Für den Versand werden die Proben meist eingefroren und erst nach Wochen getestet. Dadurch werden diese Proben für die Histologie unzureichend.
Ziele
Als Lösung und um die Anzahl der benötigten Tiere zu verringern, wurde eine portable Prüfmaschine entwickelt und evaluiert.
Methoden
Die neue Maschine leitet über 3 Motoren reine Momente in Flexion-Extension (FE), Seitneigung (SN) und axialer Rotation (AR) am Präparat kranial ein (Abb1). Gleichzeitig erfasst sie Kräfte und Momente (kaudal) sowie Bewegungen (Bewegungsanalysesystem) in allen 6 Freiheitsgraden. Eine erste Evaluierung erfolgte im Vergleich zu einer bisherigen Maschine (Wilke et al. 1994) mit frischen bovinen Schwanzbandscheiben (n=10). Hierbei wurden die Segmente mit 3,5 Zyklen und einem Maximalmoment von ±1Nm belastet und der Bewegungsumfang (ROM) im letzten Zyklus bestimmt. Statistik: Bestimmtheitsmaß R2.
Ergebnisse
Die Maschine ermöglichte die ROM-Messung für alle Präparate und führte zu typischen Bewegung-Momenten-Hysteresekurven (Abb2A). Die ermittelten ROM der beiden Prüfmaschinen bildeten eine hohes Bestimmtheitsmaß von 0,97 bis 0,99 je nach Bewegungsebene (Abb2B). Der ROM der neuen Prüfmaschinen war größer als bei der bestehenden Prüfmaschine (16,8% für FE, 13,1% für SN und 4,6% für AR).
Zusammenfassung
Dank der neuen Prüfmaschine ist nun eine mobile Bestimmung des ROMs von Wirbelsäulenpräparaten möglich. Die neue Maschine misst möglichweise einen höheren ROM aufgrund der geringeren Reibung der Luftlager, welche mehr translatorische Bewegung zuließen und somit höheren ROM erklären. Der Simulator "TO GO" wurde bereits für eine erste Messung in Rom eingesetzt und ist nun für Messungen an beliebigen Orten bereit.
Danksagung
iPSpine (825925)