Analysis of Simulated Single Ligament Transection on the Mechanical Behaviour of a Lumbar Functional Spinal Unit
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| 245 | 0 | 0 | |a Analysis of Simulated Single Ligament Transection on the Mechanical Behaviour of a Lumbar Functional Spinal Unit |h [Elektronische Daten] |c Rechnerische Analyse des Einflusses der Bänder auf das mechanische Verhalten eines Bewegungssegments der Lendenwirbelsäule / [T Zander, A Rohlmann, G Bergmann] |
| 520 | 3 | |a The influence of the different lumbar spinal ligaments on intersegmental rotation is not fully understood. In order to explore this effect, a finite element model of the functional spinal unit L3/L4 was loaded with pure moments in the three main anatomic planes. The two extremes - minimum and maximum - ligament stiffness values reported in the literature were applied. After virtual transection of each of the spinal ligaments in turn, the intersegmental rotation and forces in the remaining ligaments were calculated. On flexion, the highest force was found for the posterior longitudinal ligament; on extension and lateral bending for the anterior longitudinal ligament; and on axial rotation for the facet capsular ligament. The strongest influence on intersegmental rotation is exerted by the interspinous ligament on flexion, by the anterior longitudinal ligament on extension and lateral bending, and by the facet capsular ligaments on axial rotation. Ligament stiffness has a strong influence on intersegmental rotation and forces in the ligaments, so that finite element models of spinal segments must be validated by experimental data. This study should help to elucidate the role of the various ligaments. Der Einfluß der einzelnen lumbalen Bänder auf die intersegmentalen Rotationen ist nicht völlig geklärt. Um ihn zu ermitteln, wurde ein Finite-Elemente-Modell des Bewegungssegments L3/L4 mit reinen Momenten in den drei anatomischen Hauptebenen belastet. Dabei wurden jeweils die größten und kleinsten in der Literatur angegebenen Steifigkeitswerte für die Bänder zugrunde gelegt. Nach der Durchtrennung eines einzelnen Bandes wurden jeweils die intersegmentalen Rotationen und die Kräfte in den übrigen Bändern berechnet. Bei der Flexion wurde die größte Kraft für das hintere Längsband ermittelt. Bei Extension und Seitneigung überträgt das vordere Längsband die größten Kräfte, bei axialer Rotation das Kapselband. Den größten Einfluß auf die intersegmentale Rotation haben das Dornzwischenband für den Lastfall Flexion, das vordere Längsband bei Extension und Seitneigung und die Kapselbänder bei axialer Rotation. Die intersegmentale Rotation und die Bandkräfte sind stark von der Bandsteifigkeit abhängig. Finite-Elemente-Modelle der Wirbelsäulensegmente müssen daher mit experimentellen Daten validiert werden. Diese Studie soll dazu beitragen, die Funktion der verschiedenen Bänder besser zu verstehen. | |
| 540 | |a © Walter de Gruyter | ||
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