Biodynamics of the Total Human Cadaveric Cervical Spine

국문 초록 (Abstract)

교통사고나 다이빙등의 해상사고, 및 추락사고등으로 인한 척추손상은 빠른 부하속도하에서 발생된다. 본 연구의 목적은 이러한 실제적인 상황에서 일어나는 척추손상, 특히 경추손상이 발생되는 과정을 실험적으로 재현해 봄으로써 이들에 대한 생체역동학적인 발생기전과 이에 따른 손상정도 및 양상을 확인하여 임상적으로 그 이해와 치료에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단되어 연구를 계획하였다.
실험재료로는 6구의 사체로부터 분리한 두부에서 제 2 경추까지의 실험적 생체모델을 준비하여 전자식 수압기를 이용한 피스톤(elctrohydraulic piston)으로 295~813㎝/sec의 부하속도로 충격을 주어 결과를 관찰하였고, 이를 인공 실험모델인 Hybrid-Ⅲ(두부 및 경부 모델)를 이용한 결과와 비교 및 분석을 시행하였다. 또한 생체군에서는 20~30개의 target들을 경추부 각 부위에 설치하고 부하를 준 후 초당 1200장 정도의 촬영 속도로 고속촬영을 시행하여 경추 각 부위의 생체역동학적 변화를 시간적으로 관찰하였다. 척추의 방출성골절(burst fracture), 설상골절(wedge fracture) 및 압박골절등의 조직변화는 전산화단층촬영 및 냉동절단법(cryosectioning technique)으로 확인하였으며, 이러한 병리학적인 변화는 taget들을 이용한 분석방법으로 그 정량적인 분석도 가능하였는데, 예를 들면 방출성골절은 2.5msec 이내에 급속하게 발생되었으나, 설상골절은 진행성이었고 4~5msec에 걸쳐 발생되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Spinal trauma produced from motor vehicle accidents, diving accidents, or falls occur at high rates of loading This study was undertaken to reproduce clinically relevant cervical spine injuries under controlled conditions. Six isolated head-T2 human cadaveric preparations were tested using an electrohydraulic piston actuator at loading rates from 295 to 813cm/sec. The Hybrid III head-neck was tested similarly at rates from 401 to 683 cm/sec. The input forces for specimen tests were of higher magnitude and shorter duration than the distally measured forces. In contrast, the Hybrid III head-neck revealed similar magnitude and-duration force traces from input to output The specimen preparations were analyzed kinematically at 1200 frame/sec with 20 to 30 retroreflective targets fmed to each level of the cervical spine. With this technique it is possible to temporally follow cervical damage as a hnction of applied force. Wedge, burst, and anterior compression fractures were documented using CT and cry mtioning techniques. This pathology can be evaluated quantitatively using the target analysis. For example, a burst fracture occurred suddenly and within 2.5msec, whereas wedge fractures were progressive and took 4 to 5msec to occur.