Biomechanika krční páteře

Abstract

Novodobé onemocnění zvané "techneck" postihuje krční páteř a vzniká v důsledku nadměrného používáni mobilních zařízení. V závažných případech je u některých pacientů potřeba provést diskektomii a zavést meziobratlovou fůzi. V této práci se věnujeme určení maximální zatížení meziobratlového disku a posouzení vhodnosti materiálu pro konstrukci meziobratlové rozpěrky. S použitím matematického modelu jsme určili zatížení jednotlivých segmentů krční páteře při maximální izometrické kontrakci odpovídajících svalů. Určili jsme, že nejvíce zatíženým segmentem je C3/C4. Zjistili jsme, že meziobratlová rozpěrka z titanové slitiny Ti6Al4V má koeficient bezpečnosti výrazně vyšší (více než 10), než je požadováno. Jeli rozpěrka vyrobena z materiálu PEEK je koeficient bezpečnosti méně než 2.

A modern disease called "techneck" affects the cervical spine and results from excessive use of mobile devices. In severe cases, some patients require discectomy and intervertebral fusion. In this work we focus on determining the maximum load of intervertebral disc and assessing the suitability of the material for the construction of the fusion cage. Using a mathematical model, we determined the load of individual cervical spine segments at maximum isometric contraction of the corresponding muscles. We have determined that the most loaded segment is C3 / C4. We have found that the titanium fusion cage has safety coefficient significantly higher (more than 10) than required. If the fusion cage is made of PEEK, the safety coefficient is less than 2.