Az emberi nyaki gerinc sérülése

A nyaki gerinc folytonossága alapvetően két fajta sérülés hatására szakadhat meg: a csigolyák törése és a csigolyák közti kötő- illetve izomszövet széthasadása miatt. Enyhébb esetekben a sérülés megbízható orvosi módszerekkel gyógyítható. Mivel azonban az emberi nyaki gerinc fő funkciói közé tartozik a gerincvelő védelme, ezért amikor az azt védő szövetek sérülnek, a gerincvelő is könnyen megsérülhet, ami súlyos következményekkel járhat, nevezetesen: csökkent idegi kontrollal, bénulással vagy halállal.

Gyakran – például autóbaleseteknél – előfordul, hogy a nyaki gerinc sérülésének mechanizmusa behatóbban nem ismert, ezért nincs lehetőség hatékony és robusztus módszereket kidolgozni, amelyekkel megelőzhetnénk, diagnosztizálhatnánk vagy kezelhetnénk a nyaki gerincet érő bármely sérülést. Ezért még mindig szükség van arra, hogy részletesen vizsgáljuk a gerincet, olyan pontosan modellezve az egyes alkotóelemeit, amennyire csak lehetséges a jelen technikai adottságok segítségével.

A korábbi évtizedekben számos kísérleti kutatást végeztek; manapság azonban az egyik leggyakrabban alkalmazott numerikus módszer, amellyel modellezni igyekeznek az emberi nyaki gerincet, a végeselemes módszer, ami betekintést nyújt a gerinc belső, mechanikai működésébe.

Nyilvánvaló, hogy a korábbi tudományos vizsgálatok számos preventív intézkedés bevezetését tették lehetővé; az autóiparból hozva példát: ilyen, sérülést megelőző eszköz a biztonsági öv és a fejtámla. Ennek ellenére vannak még további jelek, amelyek különböző, a nyaki gerincet érő sérülések mechanizmusát és súlyosságát befolyásoló tényezőkre mutatnak.

Továbbra sem alkottak még meg egy olyan matematikai modellt, amely a nyaki gerinc összes – egyenként is meglehetősen komplikált – belső felépítő elemeit, illetve ezek kölcsönhatását figyelembe venné; nem is beszélve a sérülést okozó környezet pontos modellezéséről. Jelen dolgozat tehát nem más, mint egy újabb próbálkozás: az emberi nyaki gerinc belső szerkezetének viselkedésének közelítő modellezése. Konkrétan: egy térbeli végeselemes emberi nyaki gerinc modell segítségével kerültek kiszámításra az időfüggő feszültség-, alakváltozás-, és elmozduláseloszlások, amelyek különböző autóütközésekkor létrejövő terhek hatására alakulnak ki.

szerző

• 
  Danka Dávid
  Szerkezet-építőmérnök mesterszak (MSc)
  mesterképzés (MA/MSc)
  

konzulensek

• 
  Dr. Bojtár Imre
  Prof. emeritus, Tartószerkezetek Mechanikája Tanszék
  
• 
  Hazay Máté
  PhD hallgató, Tartószerkezetek Mechanikája Tanszék

helyezés