The History of Spinal Biomechanics

Abstract

The history of spinal biomechanics has its origins in antiquity. The Edwin Smith surgical papyrus, an Egyptian document written in the 17th century BC, described the difference between cervical sprain, fracture, and fracture-dislocation. By the time of Hippocrates (4th century BC), physical means such as traction or local pressure were being used to correct spinal deformities but the treatments were based on only a rudimentary knowledge of spinal biomechanics. The Renaissance produced the first serious attempts at understanding spinal biomechanics. Leonardo da Vinci (1452-1519) accurately described the anatomy of the spine and was perhaps the first to investigate spinal stability. The first comprehensive treatise on biomechanics, De Motu Animalium, was published by Giovanni Borelli in 1680, and it contained the first analysis of weight bearing by the spine. In this regard, Borelli can be considered the "Father of Spinal Biomechanics." By the end of the 19th century, the basic biomechanical concepts of spinal alignment and immobilization were well entrenched as therapies for spinal cord injury. Further anatomic delineation of spinal stability was sparked by the anatomic analyses of judicial hangings by Wood-Jones in 1913. By the 1960s, a two-column model of the spine was proposed by Holdsworth. The modern concept of Denis' three-column model of the spine is supported by more sophisticated testing of cadaver spines in modern biomechanical laboratories. The modern explosion of spinal instrumentation stems from a deeper understanding of the load-bearing structures of the spinal column.

Obligate Bipedal Locomotion in the Modern Human: A Review of Musculoskeletal Modifications

“…It was Leonardo da Vinci who was the first to study the double-Sigmoid (double-S) curvature of the spinal column [43][44][45]. The aim of this double-S curvature of the spine is to withstand compressive forces more efficiently and to function as a shock absorber.…”

The treatment of spine deformities before Nicolas Andry

“…Ebben az esetben is való-színűsíthető, hogy a szerző bár kimagasló személye volt az általa leírt tanoknak, mégis inkább 1. ábra. Krishna egyik követőjén -Kubján -segít, alkalmazva az első fennmaradt feljegyzést az axiális húzás alkalmazásáról gerincdeformitás esetén TÖRTÉNET szerkesztője volt a könyvnek, hozzátéve saját tapasztalatát és tudását 17 . Annak ellenére, hogy a betegségek patológiai okának elsősorban a humorális, mintsem a strukturális eltéréseket tartotta, neki tulajdonítjuk a scoliosis posturalis és muscularis teóriájának alapjait, amely tanok két évezred során is megállták a helyüket.…”

“…Lehetősége volt -a középkori tiltás előtt -tanítványaival együtt boncolások végzésére. A mai tudásunk számára a leginkább megdöbbentő ismerete az volt, hogy a spinalis szegmentumokhoz megfelelő neurológiai tüneteket tudott hozzáren-delni 17 -ez még akkor is lenyűgöző, ha tudjuk, hogy ezen tapasztalatait állatkísérletek során szerezte! Ő használta először a scoliosis, lordosis és kyphosis kifejezéseket; identifi kál-ta a csigolyák számát szegmentumok szerint, leírta a ligamentum fl avumot, és elkülönítette a dura és pia matertől.…”

“…A reneszánsz korában a tudományok új lendületet kaptak. Újra felfedezték az ókori görög és latin tudományos alkotásokat -amelyeket az arab könyvtárak őriztek, és külön oktatási és tudományággá vált az anatómia 17 .…”

Spine deformity and biomechanics – historical review from Leonardo to the “da Vinci software”

“…Felfedezték az ókori görög és latin tudományos alkotásokat -amelyeket az arab könyvtárak riztek -és külön oktatási és tudományos disciplinává vált az anatómia 2 . Ekkor alakult ki a biomechanika, amelyben az anatómiát, matematikát és mechanikát kapcsolták össze.…”