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Trauma-Biomechanik

Trauma-Biomechanik - Springer978-3-642-54281-7/1.pdf · Kai-UweSchmitt • PeterF.Niederer DuaneS.Cronin † MarkusH.Muser FelixWalz Trauma-Biomechanik EinführungindieBiomechanikvon

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Trauma-Biomechanik

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Kai-Uwe Schmitt • Peter F. NiedererDuane S. Cronin • Markus H. MuserFelix Walz

Trauma-Biomechanik

Einführung in die Biomechanik vonVerletzungen

2., Auflage 2014

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Kai-Uwe Schmitt Peter F. NiedererInstitut für biomedizinische Technik Institut für biomedizinische TechnikUniversität und ETH Zürich Universität und ETH ZürichZürich, Schweiz Zürich, Schweiz

Duane S. Cronin Markus H. MuserDepartment of Mechanical and AGU ZürichMechatronics Engineering Zürich, SchweizUniversity of WaterlooWaterloo, Canada

Felix WalzAGU ZürichZürich, Schweiz

ISBN 978-3-642-54280-0 ISBN 978-3-642-54281-7 (eBook)DOI 10.1007/978-3-642-54281-7

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie;detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

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Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier

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Geleitwort

Die unterschiedlichsten biomechanischen Belastungen können zu Verletzungen führen– insbesondere auch solche unter Einwirkung sehr hoher Energie. Die neue Auflage desBuches umfasst nun auch diese Aspekte der Trauma-Biomechanik.

Trotz der Ergänzung – sowie der Überarbeitung aller anderen Kapitel – bleibt dieIntention des Buches unverändert. Es richtet sich in erster Linie an Einsteiger in dieTrauma- bzw. Verletzungsbiomechanik. Wir hoffen, dass das Buch dem Leser nicht nureinen strukturierten Einstieg in die Materie ermöglicht, sondern auch zu weiterführen-der Beschäftigung anregt. Die globale, sozio-ökonomische Bedeutung von Verletzungenrechtfertigt jedenfalls eine ausgiebige Beschäftigung mit den verschiedenen Aspekten; seies mit Verletzungsmechanismen oder auch mit Möglichkeiten zur Verletzungsprävention.Daraus und aus den vielen, damit zusammenhängenden menschlichen Tragödien ergibtsich die Motivation, zur Reduktion des Verletzungsrisikos beizutragen.

Kai-Uwe Schmitt

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Vorwort

Die Verbesserung der Fahrzeugsicherheit hat in den letzten Jahren enorme Fortschritteerzielt. So hat sich in der EU während der letzten 10 Jahre die Zahl der Verkehrstoten umzirka 40% verringert. Wenn man nur die Insassen von Personenkraftfahrzeugen betrachtet,beträgt die Reduktion sogar mehr als 50%.

Dieser Fortschritt wurde sowohl durch eine Verbesserung der Fahrzeugstrukturen,der Rückhaltesysteme, sowie durch eine optimierte Verkehrserziehung verbunden miteiner stärkeren Überwachung des Verkehrsgeschehens, sowie durch eine Verbesse-rung der Infrastruktur erreicht. Ein großes Potential bildet aber weiter die passiveFahrzeugsicherheit.

Bei einer detaillierten Analyse der Verkehrsunfälle zeigt sich, dass nur bei so genann-ten Katastrophenunfällen derart große Intrusionen auftreten, dass für die Insassen keinausreichender Überlebensraum verbleibt. Immer häufiger verursachen die auftretendenBeschleunigungen und Krafteinleitungen in den Körper die Ursache für schwerste odertödliche Verletzungen. Im Fahrzeug gilt es hier die Rückhaltesysteme weiter zu optimierenund an die unterschiedlichsten Kollisionsszenarien anzupassen.

Vor allem durch die zunehmende Überalterung der Bevölkerung stellen sich aberneue Anforderungen an die Fahrzeugsicherheit. So können ältere Menschen vielfach nurwesentlich geringere Beschleunigungen ertragen ohne Verletzungen.

All diese Effekte verlangen aber ein detailliertes Verständnis der Biomechanik des Men-schen und die aus den eingeleiteten Kräften resultierenden Verletzungsmechanismen. Nurso ist es möglich, alle Potenziale auszuschöpfen. Dies gilt gleichermaßen für den Schutzder Fahrzeuginsassen sowie der so genannten „Vulnerable Road User“, also Radfahrer undFußgänger.

Das gegenständliche Buch bildet hierbei eine wesentliche Grundlage, die bei Unfällenauftretenden Belastungs- und Verletzungsmechanismen besser zu verstehen. Es hilft auchdem Einsteiger in dieses Metier das Grundlagenwissen über den anatomischen Aufbau desKörpers zu erlangen.

Das Buch ist so aufgebaut, dass die einzelnen Körperregionen mit den jeweils auf-tretenden Verletzungsmechanismen beschrieben und diskutiert werden. Ebenso sindbekannte Grenzwerte, bei deren Überschreitung Verletzungen zu erwarten sind, für viele

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VIII Vorwort

Körperregionen enthalten. Es werden hierbei auch die unterschiedlichsten Verletzungs-mechanismen diskutiert. So ist es möglich das Basiswissen aber auch später in Form einesNachschlagewerkes biomechanische Fragestellungen leichter und besser beantworten zukönnen.

Die sinnvolle Anwendung des in diesem Buch beinhalteten Wissens ermöglicht, überreine Dummy Grenzwerte hinaus, ein tieferes Verständnis für diese Verletzungsmechanis-men aufzubauen. So können neue Rückhaltesysteme und Rückhaltemethoden entwickeltund deren Potenzial untersucht werden. Aber auch existierende Rückhaltesysteme könnennur mithilfe dieses Wissens effizient und nachhaltig verbessert werden.

Somit empfehle ich dieses Buch sowohl dem Einsteiger in dieses Wissensgebiet, umdas Grundlagenwissen aufzubauen, aber auch dem Experten als Nachschlagewerk. DasBuch ist auch so verfasst, dass es für den Nichtmediziner gut verständlich ist. Für denFahrzeugsicherheitsexperten bildet das vorliegende Buch eine wesentliche Grundlage fürseine tägliche Arbeit.

Technische Universität Graz Prof. Dr. Hermann Steffan

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Vorwort zur ersten Auflage

Auf dem Gebiet der Verkehrssicherheit wurden in den vergangenen Jahren große Fort-schritte erzielt. Dazu haben zahlreiche Maßnahmen beigetragen. Verbesserte Straßensind ebenso zu nennen, wie die Gurtanlegepflicht und ein gesellschaftlicher Lernprozessbezüglich des individuellen Umgangs mit Risiken bei der Verkehrsteilnahme. Fahrwerks-regelsysteme wie ABS und ESP gehören mittlerweile zur Serienausstattung und helfenviele Unfälle zu vermeiden und anderen eine mildere Verlaufsform zu geben. Wenn esdennoch zum Aufprall kommt, sorgen zunehmend verbesserte Karosseriestrukturen inden meisten Fällen für einen Überlebensraum ohne bedrohliche Intrusionen und bauendie kinetische Energie ab. Die Insassen werden durch vielfältige, aufeinander abgestimm-te Rückhaltesysteme kontrolliert verzögert, so dass die biomechanischen Grenzen ihrerBelastbarkeit möglichst nicht erreicht werden. Schließlich können Unfallopfer auf einerasche Alarmierung von Helfern, eine effiziente Rettungskette und eine hoch entwickel-te Notfallmedizin rechnen. Tatsächlich ist die Zahl der im Straßenverkehr Getöteten inDeutschland, Österreich und der Schweiz und auch in der EU insgesamt trotz steigendenVerkehrsaufkommens seit Jahren rückläufig. Dennoch müssen noch mehr Fortschritteerreicht werden, wenn das Leitbild eines nahezu opferfreien Straßenverkehrs realisiertwerden soll.

Es gibt zahlreiche weitere Ansätze zur Verbesserung der Passiven Fahrzeugsicherheit.Bei gegebener, sehr guter Karosserie müssen die Rückhaltesysteme so ausgelegt werden,dass sie der Vielfalt der tatsächlich auftretenden Unfallsituationen und den interindividu-ellen Unterschieden der Fahrzeuginsassen gerecht werden können. Eine Voraussetzungdafür ist es, dass die biomechanischen Bedingungen für das Auftreten von Verletzungenbekannt sind.

Der Nachweis der Schutzwirkung bei einem Unfall erfolgt für ein Kfz heute an Handvon Versuchen mit Anthropomorphic Test Devices, also Dummys. Dazu wurden bio-mechanisch begründete Schutzkriterien definiert, die den Zusammenhang zwischen denMesswerten am Dummy und der Wirkung auf den Menschen erfassen. Ergänzend wer-den inzwischen im Entwicklungsprozess in großem Umfang rechnerische Methoden mitnumerischen Modellen von Fahrzeug, Rückhaltesystemen, Dummys und gegnerischenObjekten eingesetzt.

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X Vorwort zur ersten Auflage

In Zukunft werden nicht nur die standarisierten Tests mit durchschnittlichen Personenzu bewerten sein, auch wenn diese für den Nachweis eines Mindestniveaus an Passiver Si-cherheit für die Fahrzeugtypprüfung entscheidend bleiben. Zusätzlich ist eine Vielzahl vonUnfallsituationen mit unterschiedlich großen, schweren, alten und gesunden Fahrzeug-insassen zu optimieren und zu überprüfen. Auf experimentellem Weg ist das unmöglich.Die Rolle der numerischen Simulation wird daher weiter zunehmen. Dazu sind aussagefä-hige, numerische Modelle der Biomechanik unter Berücksichtigung der Verschiedenheitder Menschen erforderlich. Untersuchungen zur Verletzungsentstehung können helfen,sie durch konstruktive Verbesserungen zu vermeiden oder in ihrer Schwere zu verringern.Von der Unfallbiomechanik sind also weiterhin wichtige Beiträge zur Verbesserung derFahrzeugsicherheit zu erbringen.

Technische Universität Berlin Prof. Dr. Volker Schindler

Aus Gründen der Lesbarkeit verzichten wir darauf, männliche und weibliche Formulie-rungen zu verwenden. Wir bitten die Leserschaft um Verständnis.

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Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 Zum vorliegenden Buch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.2 Geschichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2 Methoden der Trauma-Biomechanik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.1 Statistik, Feldstudien, Datenbanken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.2 Grundlagen der Biomechanik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212.3 Verletzungskriterien, Verletzungsindizes und Verletzungsrisiko . . . . . . . . . . 252.4 Unfallrekonstruktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.5 Experimentelle Untersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.6 Standardisierte Testverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.6.1 Crashtest-Dummys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432.7 Numerische Simulationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532.8 Zusammenfassung und Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

3 Kopfverletzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613.1 Anatomie des Kopfes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613.2 Verletzungen und Verletzungsmechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623.3 Mechanisches Verhalten des Kopfes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693.4 Verletzungskriterien für Kopfverletzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

3.4.1 Head Injury Criterion (HIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733.4.2 Head Protection Criterion (HPC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.4.3 3 ms Kriterium (a3ms) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.4.4 Generalized Acceleration Model for Brain Injury Threshold

(GAMBIT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.5 Kopfverletzungen im Sport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 773.6 Prävention von Kopfverletzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

3.6.1 Prävention von Kopfverletzungen bei Fussgängern . . . . . . . . . . . . . . . 833.7 Zusammenfassung und Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

XI

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XII Inhaltsverzeichnis

4 Verletzungen der Wirbelsäule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 914.1 Anatomie der Wirbelsäule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 924.2 Verletzungsmechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 954.3 Biomechanisches Verhalten und Toleranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1034.4 Verletzungskriterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

4.4.1 NIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1094.4.2 Nij . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1104.4.3 Nkm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1114.4.4 LNL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1144.4.5 Verletzungskriterien in ECE und FMVSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1154.4.6 Weitere Verletzungskriterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1154.4.7 Korrelation zwischen Verletzungskriterien und -risiko . . . . . . . . . . . 117

4.5 Wirbelsäulenverletzungen im Sport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1184.6 Prävention von HWS-Verletzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

4.6.1 Kopfstützen-Geometrie und -Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1224.6.2 Systeme zur Optimierung der Kopfstützen-Position . . . . . . . . . . . . . . 1224.6.3 Systeme mit kontrollierter Bewegung des Sitzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

4.7 Zusammenfassung und Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

5 Thoraxverletzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1335.1 Anatomie des Thorax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1335.2 Verletzungsmechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

5.2.1 Rippenfrakturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1375.2.2 Lungenverletzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1385.2.3 Verletzungen anderer Organe des Thorax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

5.3 Biomechanisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1415.3.1 Frontale Belastungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1415.3.2 Laterale Belastungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

5.4 Verletzungstoleranzen und – kriterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1485.4.1 Beschleunigung und Kraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1495.4.2 Thoracic Trauma Index (TTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1495.4.3 Compression Criterion (C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1505.4.4 Viscous Criterion (VC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1505.4.5 Combined Thoracic Index (CTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1515.4.6 Weitere Kriterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

5.5 Thorax-Verletzungen im Sport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1525.6 Zusammenfassung und Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

6 Verletzungen des Abdomens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1576.1 Anatomie des Abdomens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1576.2 Verletzungsmechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

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Inhaltsverzeichnis XIII

6.3 Bestimmung des biomechanischen Verhaltens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1616.4 Verletzungstoleranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

6.4.1 Verletzungskriterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1656.5 Einfluss des Sicherheitsgurtes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1656.6 Verletzungen des Abdomens im Sport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1666.7 Zusammenfassung und Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

7 Verletzungen des Beckens und der unteren Extremitäten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1717.1 Anatomie der unteren Extremitäten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1717.2 Verletzungsmechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

7.2.1 Verletzungen des Beckens und des proximalem Femurs . . . . . . . . . . 1757.2.2 Bein-, Knie- und Fussverletzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

7.3 Belastungstoleranzen für Becken und untere Extremitäten . . . . . . . . . . . . . . . 1817.4 Verletzungskriterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

7.4.1 Kompressionskraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1867.4.2 Femur-Kraft-Kriterium (Femur Force Criterion, FFC) . . . . . . . . . . . . 1867.4.3 Tibia-Index (TI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1867.4.4 Weitere Kriterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

7.5 Verletzungen von Becken und unteren Extremitäten im Sport . . . . . . . . . . . 1877.6 Prävention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1917.7 Zusammenfassung und Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

8 Verletzungen der oberen Extremitäten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1998.1 Anatomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1998.2 Verletzungshäufigkeit und Verletzungsmechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2018.3 Verletzungstoleranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2038.4 Verletzungskriterien und Bewertung des Verletzungsrisikos

durch Airbags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2058.5 Verletzungen der oberen Extremitäten im Sport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2068.6 Zusammenfassung und Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

9 Schädigungen und Verletzungen durch chronische Belastung . . . . . . . . . . . . . . . 2179.1 Arbeitsmedizin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2219.2 Sport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

9.2.1 Allgemeine Betrachtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2229.2.2 Kontakt-Sportarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

9.3 Hausarbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2249.4 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

Page 12: Trauma-Biomechanik - Springer978-3-642-54281-7/1.pdf · Kai-UweSchmitt • PeterF.Niederer DuaneS.Cronin † MarkusH.Muser FelixWalz Trauma-Biomechanik EinführungindieBiomechanikvon

XIV Inhaltsverzeichnis

10 Ballistisches Trauma und Verletzungen durch Explosionen . . . . . . . . . . . . . . . 22910.1 Ballistisches Trauma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

10.1.1 Wundballistik und Verletzungen durch eindringende Projektile 23210.1.2 Persönliche Schutzausrüstung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23510.1.3 Performance und Prüfung von Schutzausrüstung . . . . . . . . . . . . . 238

10.2 Verletzungen durch Explosionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24110.2.1 Sprengstoffe und Detonation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24210.2.2 Wellen und Impedanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24410.2.3 Explosionen in Luft und im Boden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24610.2.4 Verletzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

10.3 Zusammenfassung und Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

11 Lösungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

Sachverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267