Physikalische und biomechanische Aspekte zum HWS-Distorsionssyndrom

Zusammenfassung

Hintergrund: Vorliegende Publikation stellt die physikalischen Kräfte bei einem Autounfall und deren Auswirkungen auf Kopfgelenk und Halswirbelsäule (HWS) der Fahrzeuginsassen dar. Ergebnisse: Kopfgelenk und die HWS werden bei einer Kollision durch Kräfte und Drehmomente sowohl auf Zug als auch auf Torsion belastet. Außerdem muss die HWS aufgrund unterschiedlicher Relativbeschleunigungen von Kopf und Körper häufig stoßartige Kräfte übertragen, wodurch zusätzliche Schädigungen auftreten können. Die einwirkenden Kräfte sind von der Geschwindigkeit, insbesondere aber von der Beschleunigung abhängig. Insofern können auch bei geringen Geschwindigkeitsänderungen innerhalb sehr kurzer Zeiträume erhebliche Kräfte entstehen. Die Beurteilung eines HWS-Distorsionssyndroms (HWS-DS) in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ist deshalb nur innerhalb großer Toleranzen zulässig. Wichtige technische Einzelfaktoren bei Entstehung eines HWS-DS sind - Art der Kollision (frontal, Heck- und/oder seitliche Kollision), - Vorhandensein von - Kopfstützen, - Gurt, - Airbag, - Sitzposition und - Sitzgeometrie. Prädilektionsbereiche für HWS-Schäden sind die Kopfgelenke C0/C2, außerdem HWS-Schäden im Bereich C4/C5 bei Erwachsenen und C2/C3 bei Kindern. Schlussfolgerungen: Das Verständnis und die Dokumentation physikalischer Details vom Unfall ist für die Beurteilung eines HWS-DS hilfreich und für die Patienten bedeutungsvoll.

Physical and Biomechanical Aspects of „Whiplash Injury”

Results: In car-accidents forces and torquets influence the cervical vertebra by traction and torsion. Moreover, due to different acceleration of head and body the cervical spine has to absorb and transmit - very often - great additional impulses. These different physical effects might cause damages of the cervical spine, whereby the acceleration (i. e. speed change per time) of the car, its passengers and organs - respectively - gives more physical informations than „speed change” alone. Important technical details influencing the extent of the damage of cervical vertebra are - the kind of collision (frontal, lateral, stern), - presence of belts and/or air-bags and - position of sitting and geometry. Preferentially cervical vertebra is injured at the levels C0/2 and C4/5 in adults and C0/2 and C2/3 in children. Conclusions: The documentation of physical details concerning the accident might be very important for the judgement of acute cervical spine injury as well as its prognosis, respectively.

Schlüsselwörter:

HWS-Distorsionssyndrom - Kopfgelenk - Relativbeschleunigung - Kräfte - Drehmomente

Key words:

„Whiplash injury” - Cervical vertebra - Acceleration - Traction - Torsion

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1 Bei der Kollision zweier PKWs liegt Δ t in der Größenordnung 0,07 bis 0,2 s.

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2 Bei punktförmiger Masse ist J = m × a².

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