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Fragestellung: Beschleunigungsverletzungen der Halswirbelsäule (HWS) zählen zu den häufigsten aber dennoch nicht vollständig verstandenen Verletzungen bei Verkehrsunfällen. Ein tieferes Verständnis der zugrunde liegenden Verletzungsmechanismen kann zu besseren Diagnose- und Therapiemöglichkeiten führen. Die Hauptkollisionsarten (Heckkollision (HK), Frontalkollision (FK), Seitkollision (SK)) wurden in der Vergangenheit in verschiedenen in vitro Studien untersucht. Allerdings wurde noch nicht untersucht, ob sich das Verletzungsrisiko hinsichtlich der Kollisionsrichtungen unterscheidet. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, mittels in vitro Experimenten kinetische und kinematische Parameter bei allen drei Kollisionsarten zu vergleichen.

Methodik: Es wurden 20 frisch eingefrorene humane HWS-Präparate von C0 bis T1 verwendet. Jeweils sieben Präparate wurden einer FK (44-82a) und SK (51-90a), und sechs einer HK (45-69a) ausgesetzt. Die HWS wurde mit einer pneumatisch vorgespannten Muskelkraftsimulation instrumentiert. Zusätzlich wurde ein künstlicher Kopf an den Präparaten befestigt. Die Präparate wurden inkrementellen Beschleunigungen von 2 bis 6g ausgesetzt oder bis sichtbare strukturelle Verletzungen auftraten. Die Scherkraft in Beschleunigungsrichtung als auch das Moment um die Achse quer zur Beschleunigungsrichtung wurden mit einer 6-Komponenten-Kraftmessdose gemessen. Kopf- und T1-Beschleunigungen wurden mit Beschleunigungssensoren gemessen, die Kopfrotation wurde mit einem optischen Bewegungsanalysesystem erfasst. Statistische Tests wurden mittels des Wilcoxon Rangsummentests zu einem Signifikanzniveau von p=0,05 durchgeführt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die Kopf- und die T1-Beschleunigung waren bei HK deutlich größer als bei SK und FK, während zwischen SK und FK nur geringe Unterschiede auftraten. Umgekehrt war dieser Zusammenhang bei der Kopfrotation. Hier zeigte die HK signifikant kleinere Werte als SK und FK, die sich kaum unterschieden. Auch das Moment um die Querachse war bei FK und SK deutlich höher als bei HK. Die Scherkraft in Beschleunigungsrichtung unterschied sich nur zwischen HK und SK signifikant, dennoch wurden bei der HK die höchsten Scherkräfte erreicht. Strukturelle Verletzungen traten bei SK und FK ab Beschleunigungen von 3g auf, bei HK ab 4g. Bei der HK zeigten sich Verletzungen der anterioren Bandscheibe der Segmente C5-6 und C6-7. Bei der FK wurde der posteriore Bandapparat und die Facettengelenke der Segmente C4-5, C5-6, C6-7, bei der SK die der Beschleunigungsrichtung zugewandten Facettengelenke der Segmente C3-4, C4-5, C5-6 und C6-7 verletzt.

SK und FK führen bei niedrigeren Beschleunigungen zu Verletzungen und scheinen somit ein höheres Verletzungsrisiko als die HK zu besitzen. Während die Kopf- und T1-Beschleunigung weniger gut geeignet scheinen Verletzungen unabhängig von der Kollisionsrichtung vorherzusagen, könnte die Kopfrotation, als auch das Moment um die Querachse als Verletzungskriterium in Frage kommen.