Strukturmechanische Simulation von degenerativer Spondylolisthese und degenerativer Skoliose zur Ermittlung möglicher Entstehungsursachen

• Antragsteller: Dr.-Ing. Antonius Rohlmann
• Fachliche Zuordnung: Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 194370923

Die Wirbelsäule wird überwiegend muskulär stabilisiert. Die muskuläre Degeneration gilt als eine der Ursachen dafür, dass viele, besonders ältere Menschen, an einer schmerzhaften degenerativen Spondylolisthese (Wirbelgleiten) oder degenerativen Skoliose (Verkrümmung der Wirbelsäule in der Frontalebene bei gleichzeitiger Rotation) leiden. Es ist nicht genau bekannt, welche Faktoren zusammen kommen müssen, um diese Krankheitsbilder hervorzurufen. Die veränderte Biomechanik spielt jedoch eine wesentliche Rolle. Rechnerische Modellsimulationen zur degenerativen Spondylolisthesis bzw. Skoliose sind bisher nicht veröffentlicht. Im Rahmen des Vorhabens sollen deshalb entsprechende Modelle entwickelt werden. Zur Abschätzung der etwa 300 Muskelkräfte soll ein verbessertes und validiertes, invers-dynamisches Modell verwendet werden. Für verschiedene Grade von Muskelschwäche sollen die Muskelkräfte für mehrere Körperhaltungen berechnet werden. Diese berechneten Muskelkräfte sollen anschließend auf ein validiertes Finite-Elemente-Modell der Lendenwirbelsäule übertragen werden. Es sollen die Kombinationen von Parametern ermittelt werden, die im Rechenmodell eine Spondylolisthese bzw. eine Skoliose verursachen. Die Ergebnisse werden danach mit an entsprechenden Patienten ermittelten Daten verglichen, um erstmals valide biomechanische Modelle der degenerativen Spondylolisthesis und degenerativen Skoliose zu erhalten. In erster Linie sollen die Ergebnisse des Projekts der Frühidentifikation, der Verbesserung der Prophylaxe und der konservativen Behandlung dieser Krankheitsbilder dienen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen