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1  Einleitung

Wirbelsäulenerkrankungen, insbesondere im Lendenbereich, stellen einen Großteil der zu behandelnden Erkrankungen in orthopädischen Praxen dar. Die Mehrzahl der Wirbelsäulenverletzungen kann konservativ behandelt werden. Kann jedoch die Wirbelsäule ihre Aufgabe als Stütz-, Bewegungs- und Schutzorgan nicht mehr wahrnehmen, ist ein operatives Vorgehen indiziert.

In den letzten Jahrzehnten war eine stetige Zunahme der Anzahl operativ behandelter Patienten zu verzeichnen. Dies hat seine Ursache in der fortgeschrittenen Entwicklung der Diagnose- und Operationstechniken, in der erhöhten Lebenserwartung und in der sich wandelnden Art der Freizeitbetätigung mit erhöhtem Verletzungsrisiko.

Die Verbesserung der Operationsverfahren erfordert die Überprüfung des Operationserfolgs. Die Forschung auf dem Gebiet der Biomechanik und insbesondere die Finite-Elemente-Analyse durchgeführter Operationstechniken kann diesen Erfolg ver­größern. Diese Arbeit soll dazu dienen, das biomechanische Verständnis der Wirbelsäule zu erweitern, mögliche Misserfolge im Voraus aufzudecken und den Behandlungserfolg weiterhin zu vergrößern.

Biomechanik ist sowohl Grundlagenforschung als auch angewandte Forschung. Wenn auch die praktische Nutzanwendung ihr Hauptziel ist, so ist dieses Ziel häufig ein nicht unmittelbar erkennbares Ergebnis der Grundlagenforschung. Die biomechanische Forschung bedient sich der In-vivo- oder In-vitro-Versuche, um Erkenntnisgewinn zu erlangen, und seit der Entwicklung leistungsfähiger Computer auch der rechnerischen Simulation, beispielweise mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode. Die Leistungs­steigerung moderner Computer und die Weiterentwicklung numerischer Software haben den Ingenieur in den letzten Jahren zunehmend in den Stand versetzt, auch komplexe Strukturen mechanisch zu analysieren. So können auch biologische Strukturen bis zu einem gewissen Grad mit den Gesetzmäßigkeiten der Mechanik geometrisch und stofflich detailgetreu beschrieben werden.


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04.08.2004