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Fragestellung: Die Ursache von Bandscheibenvorfällen ist bisher noch unzureichend verstanden. Es wird angenommen, dass schweres Heben und extreme Körperhaltungen im inneren Anulus kleine Läsionen verursachen. Derartige Läsionen akkumulieren sich über die Jahre bis die Struktur so stark geschwächt ist, dass schließlich eine einzige Überbeanspruchung zum Riss der noch letzten intakt verbliebenen Lamellen führt. Risse können allerdings auch dicht an der Deckplatte von außen beginnend nach innen wandern, so dass bei Erreichen des Nukleus Sequester durch diesen Kanal austreten kann. Ziel dieser Studie ist es, durch komplexe zyklische Belastung derartige Risse zu provozieren, um die zugrunde liegenden Mechanismen zu klären.

Methodik: Sechs Schafsbandscheiben (L 3-4, L5-6) wurden in einem neu entwickelten, dynamischen 6DOF Bandscheibenbelastungssimulator unter verschiedenen Bewegungskombinationen belastet (5-18° Flexion-Extension, 3-12° Seitneigung, 0-10° Axiale Rotation, 500-800 N Axiale Kompression, bis zu 1200 Zyklen, 1 Hz). Vor und nach der Testung wurden die Bandscheiben durch ein Ultrahochfeld-MRT (11,7 T) gescannt und eine dreidimensionale Rekonstruktion zur Visualisierung der Läsionen durchgeführt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Es konnten typische Versagensmuster und Prolapse erzeugt werden mit komplexen, assymetrischen Belastungskombinationen. Lateral gespiegelte Belastungen führten zu spiegelbildlichen Läsionen. Eine Delamination des inneren Anulus im posterioren sowie im kontralateralen anterioren Bereich konnten festgestellt werden. Teilweise wiesen diese Delaminationen einen deckplattennahen nach außen verlaufenden Risskanal auf.

Diese vorläufige Studie hat gezeigt, dass es möglich ist, künstliche Bandscheibenvorfälle unter komplexen Belastungen zu erzeugen, die in ihrer Art den bisherigen Theorien entsprechen. Das Ziel weiterer Studien ist es, die Fehlermechanismen der Mikrostruktur unter verschiedenen Belastungen besser zu verstehen. Zu diesem Zweck ist eine Visualisierung der Struktur mit Hilfe von Ultrahochfeld-MRT zu unterschiedlichen Zeitpunkten während des Tests eine zuversichtliche Methode, um das Fortschreiten der Rissentwicklung zu verfolgen.