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Fragestellung: Verletzungen der Halswirbelsäule (HWS) zählen zu den häufigsten Verletzungen bei Verkehrsunfällen im Niedriggeschwindigkeitsbereich (≤20 km/h). Die geschädigten Strukturen der HWS (Bänder, Muskeln, etc.) können zu akuten oder chronischen Schmerzen führen. Diese Schädigungen können häufig nicht mit bildgebenden Systemen (CT, MRT) detektiert werden. Ein tieferes Verständnis der zugrunde liegenden Verletzungsmechanismen kann zu verbesserten Diagnose- und Therapiemöglichkeiten führen. Die Heckkollision (HK) war in der Vergangenheit Gegenstand vieler Untersuchungen während die Seitkollision (SK) noch nicht hinreichend behandelt wurde. Auch wurde noch nicht untersucht, ob sich die Kollisionsrichtungen hinsichtlich des Verletzungsrisikos unterscheiden. Ziel der vorliegenden Studie war es daher, mittels in vitro Experimenten kinematische Parameter bei HK und SK zu vergleichen.

Methodik: Insgesamt wurden 13 frisch eingefrorene humane HWS-Präparate vom Occiput bis zum ersten Brustwirbel (n=6: HK (45–69 Jahre), n=7: SK (51–90 Jahre)) verwendet. Ein künstlicher Kopf (4,5 kg) wurde an den Präparaten befestigt. Um Kopf und HWS zu stabilisieren, wurde eine Muskelkraftsimulation bestehend aus zwei anterioren und zwei posterioren Drahtzügen, die mit Hilfe von Pneumatikzylindern vorgespannt wurden, verwendet. Die Präparate wurden in einer eigens entwickelten Schlittenanlage Beschleunigungen in 1 g-Schritten von 2 g bis maximal 6 g ausgesetzt oder bis sichtbare strukturelle Verletzungen auftraten. Um möglichst realistische Versuchsbedingungen für die HK zu gewährleisten, wurde eine Kopfstütze auf der Schlittenanlage montiert. Die kinematischen Parameter Kopfbeschleunigung (KB), Brustbeschleunigung (BB) und Bewegungsumfang (RoM) wurden mit Beschleunigungsaufnehmern und einem optischen Bewegungsanalysesystem erfasst. Vor und nach jeder Beschleunigung wurde die Flexibilität der Präparate in einem Wirbelsäulenbelastungssimulator gemessen. Statistische Tests wurden mit Hilfe des Wilcoxon Rangsummentests zu einem Signifikanzniveau von p=0,05 durchgeführt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Während der Beschleunigungsvorgänge zeigten alle Präparate eine s-förmige Verkrümmung der HWS. Strukturelle Verletzungen traten bei SK schon bei Beschleunigungen von 3 g auf während bei HK Verletzungen ab 4 g auftraten. Bei der SK wiesen alle sieben Präparate eine strukturelle Schädigung auf, während bei der HK nur drei Präparate strukturell geschädigt wurden. Bei gleicher Schlittenbeschleunigung waren das Neck Injury Criterion (NIC), als auch KB und BB bei der HK signifikant höher. Die Flexibilitätsmessungen zeigten einen signifikanten Anstieg des RoM mit zunehmender Beschleunigung.

Bei beiden Kollisionsgruppen zeigte sich ein ähnliches Bewegungsverhalten. Jedoch waren KB, BB und NIC bei der HK signifikant höher als bei der SK. Des Weiteren traten Verletzungen bei der HK erst bei höheren Schlittenbeschleunigungen auf. Dies spricht dafür, dass KB, BB und NIC keine guten Anhaltswerte für die Vorhersage von Verletzungen der HWS sind.