Nieuwe testmethoden voor biomechanische experimenten op de ruggengraat
De Spine Biomechanics Group (Afdelingshoofd Dr. Jonas Widmer) van de Balgrist University Hospital in Zwitserland (Directie Prof. Mazda Farshad) is een multidisciplinaire onderzoeksinstelling gefocust op wetenschappelijk onderzoek rond de ruggengraat. Omwille van de nabijheid van de orthopedische kliniek is er een nauwe samenwerking tussen ingenieurs uit de technische sector en chirurgen uit het medisch departement. Daarnaast heeft de onderzoeksgroep een nauwe samenwerking met de Biomechanics Group van de ETH Zürich (Professor Jess Snedeker). Deze interdisciplinaire aanpak garandeert een hoog expertiseniveau bij het onderzoeken van relevante klinische vraagstukken.
Experimenten op de ruggengraat
De groep van Dr. Jonas Widmer richtte een volledig uitgerust wervelkolomlaboratorium op met aangepaste testopstellingen voor biomechanische in-vitro experimenten. De apparatuur wordt gebruikt voor verschillende onderzoeken op menselijke wervelkolommen om de anatomie en weefseleigenschappen te testen en te karakteriseren. De resultaten van deze studies worden verwerkt in patiëntspecifieke biomechanische modellen voor de optimalisatie en validatie van de operatieplanning. Daarnaast ontwikkelt en test het lab ook nieuwe implantaten.
Binnen deze context werden reeds vele klinische vragen behandeld, zoals:
- Wat is de correcte positionering van schroeven in wervellichamen zodat een fusie uitgevoerd kan worden zonder complicaties?
- Hoe kunnen 3D-geprinte klemmen gebruikt worden om wervelkolommen te testen zonder biologische structuren te beschadigen?
- Hoe worden verschillende structuren in de ruggengraat gebruikt voor de stabiliteit van de wervelkolom?
- Hoe verandert het degeneratieproces de mechanica van de ruggengraat?
Het juiste gereedschap
Tijdens deze experimenten - vandaag en in de toekomst - vertrouwt de groep op een 10 kN materiaaltestmachine met torsie-aandrijving van ZwickRoell voor de biomechanische tests. De machine is uitgerust met de testXpert III testsoftware en biedt maximale flexibiliteit voor een breed scala tests. De integratie van externe sensoren in het testverloop biedt bovendien toegang tot externe meetapparatuur zoals bewegingscamera’s. Het modulaire ontwerp ondersteunt snelle veranderingen in de testopstelling zodat andere testtaken makkelijk uitgevoerd kunnen worden zonder onnodige en tijdrovende inspanningen.
