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Einleitung: Die Biomechanik der Entstehung von Orbitawandfrakturen ist noch immer Gegenstand der Forschung. In dieser Studie wurden Blow-out-Mechanismus, Knochentransmission sowie deren Kombination an einem hochaufgelösten Finite-Elemente-Modell mit transient-dynamischer Simulation überprüft.

Material und Methoden: Im Gegensatz zu auf Kadaverstudien basierenden Finite-Elemente-Modellen konnte der CT-Datensatz eines Probanden der für Orbitawandfrakturen typischen Altersgruppe für ein Finite-Elemente-Modell des Schädels mit integriertem Bulbus oculi verwendet werden. Es erfolgten virtuelle Schläge auf das Jochbein und die Maxilla lateral des Foramen infraorbitale, auf den Infraorbitalrand sowie auf den Bulbus oculi.

Ein detailliertes Finite-Elemente-Modell des Schädels aus 740.000 Finite-Elementen wurde für diese Studie generiert.

Ergebnisse: Die transiente Simulation zeigte für den Schlag auf Jochbein/Maxilla Frakturen im Bereich des Infraorbitalrandes, paranasal und im anterioren Orbitaboden Abbildung 1 [Abb. 1]). Bei der kombinierten Krafteinwirkung kam es zu Frakturen des Processus orbitalis maxillae, des posterioren Orbitabodens sowie lateroorbital. Beim alleinigen Schlag auf den Bulbus oculi zeigten sich Frakturen im mittleren und posterioren Orbitaboden sowie im Bereich der inferioren medialen Orbitawand. Alle diese aufgezeigten Frakturmuster werden in identischer oder ähnlicher Form klinisch häufig beobachtet.

Schlussfolgerung: Es ist das bisher detaillierteste durchgängige Finite-Elemente-Modell des Schädels. So kann von einer wesentlich genaueren Simulation als bei früheren Modellen, wie z.B. dem auf 248.000 Finite-Elementen basierenden Modell von Nagasao et al., ausgegangen werden. Es stellt ein realistisches Modell dar und erlaubt valide Aussagen in Bezug auf Frakturmechanismen. Zukünftig könnten hier Simulationsstudien zur Traumaprävention aber auch zur forensischen Aufklärung von Gewalteinwirkungen beitragen. Eine Optimierung dieses Modells durch Einfügen von intra- und periorbitalen Weichteilstrukturen wird derzeit durchgeführt.