Experimental Biomechanical Rationale for Transpedicular Spondylosyndesis with Vertebroplasty Based on a Study of Finite Element Model of Vertebral Column Fragment

L.A. Bublik, Likholetov A.N. Likholetov A.N.

Abstract


The article deals with the results of analysis of the stress-strain state using the finite element method in intact spinal motion segment in transpedicular stabilization in the case of traumatic injury of one vertebral body, as well as the combined use of transpedicular spondylosyndesis with vertebroplasty at various loading conditions. There is shown high efficiency of sharing transpedicular constructions and vertebroplasty used for fixing the screws, which manifests itself in a significant reduction of stress in healthy vertebrae, as well as in reducing stresses in the implanted hardware. This biometric system enabled to develop a method of surgical treatment that is shown on successful clinical example.

Keywords


stress-strain state; finite element method; transpedicular spondylosyndesis; vertebroplasty

References


Исследование напряженно-деформированного состояния системы «имплантат — поясничный отдел позвоночника — таз» при различных вариантах фиксации / А.А. Мезенцев, Д.Е. Петренко, А.А. Барков, А.В. Яресько // Ортопедия, травматология и протезирование. — 2011. — № 2. — С. 37-41.

Исследование напряженно-деформированного состояния системы «позвоночник — фиксирующее устройство» при различных вариантах фиксации / А.А. Мезенцев, Д.Е. Петренко, З.М. Мителева, А.В. Яресько // Медицина и… — 2006. — № 3(14). — С. 14-18.

Исследование напряженно-деформированного состояния конечно-элементной модели фрагмента позвоночного столба при сочетанном использовании транспедикулярных имплантов и вертебропластики / Бублик Л.А., Лихолетов А.Н., Бейгельзимер Я.Е., Кулагин Р.Ю. // Нейрохирургия и неврология Казахстана. — 2013. — № 3(32). — С. 3-7.

Моделирование поведения биомеханических систем «позвонок — эндопротез» на основе метода конечных элементов / В.А. Радченко, А.П. Шманько, Н.А. Ткачук, Ю.В. Вертельник // Ортопед., травматол. — 2005. — № 1. — С. 24-31.

Капанджи А.И. Позвоночник. Физиология суставов / А.И. Капанджи. — Москва: Эксмо, 2009. — 344 с.

Экспериментально-анатомическое исследование функциональной транспедикулярной стабилизации позвоночника / С.К. Левченко, О.Н. Древаль, А.А. Ильин [и др.] // Вопросы нейрохирургии имени Н.Н. Буpденко. — 2011. — № 1. — С. 20-26.

Патент № 76740 Україна, МПК A61B 17/60 (2006.01). Спосіб хірургічного лікування компресійно-осколкових переломів тіл хребців грудопоперекового відділу у ранньому періоді / Бублік Л.О., Гохфельд И.Г., Лихолетов О.М., Павлов Б.Б.; заявник та патентовласник Донецький національний медичний університет ім. М. Горького. — № u201208751; Заявл. 16.07.12; Опубл. 10.01.13, Бюл № 1.

Aprobabilisticfiniteelementanalysisofthestressesintheaugmentedvertebralbodyaftervertebroplasty / A. Rohlmann, H. Boustani, G. Bergmann, T. Zander // European spine journal: official publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society. — Vol. 19, № 9. — 2010. — P. 1585-1595.

Applying a follower load delivers realistic results for simulating standing / A. Rohlmann, T. Zander, M. Rao, G. Bergmann // Journal of biomechanics. — 2009. — Vol. 42, № 10. — P. 1520-1526.

Biomechanical comparison of a new stand-alone anterior lumbar interbody fusion cage with established fixation techniques – a three-dimensional finite element analysis / S.H. Chen, C.L. Tai, C.Y. Lin [et al.] // BMC musculoskeletal disorders [electronic resource]. — 2008. — Vol. 9. — P. 88.

Biomechanical effect of the extent of vertebral body fracture on the thoracolumbar spine with pedicle screw fixation: an in vitro study / X.Y. Wang, L.Y. Dai, H.Z. Xu, Y.L. Chi // Journal of clinical neuroscience: official journal of the Neurosurgical Society of Australasia. — 2008. — Vol. 15, № 3. — P. 286-290.

Combination of finite element modeling and optimization for the study of lumbar spine biomechanics considering the 3D thorax-pelvis orientation / F. Ezquerro, A. Simón, M. Prado, A. Pérez // Medical engineering & physics. — 2004. — Vol. 26, № 1. — Р. 11-22.

Comparison of the effects of bilateral posterior dynamic and rigid fixation devices on the loads in the lumbar spine: a finite element analysis / A. Rohlmann, N. K. Burra, T. Zander, G. Bergmann // European spine journal: official publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society. — 2007. — Vol. 16, № 8. — P. 1223-1231.

Finite element analysis of conceptual lumbar spine for different lifting position // H. Arif, M.S.E. Kosnan, K. Jusoff [et al.] // World applied sciences journal. — 2013. — Vol. 21 (Special Issue of Engineering and Technology). — Р. 68-75.

Realistic loading conditions for upper body bending / A. Rohlmann, T. Zander, M. Rao, G. Bergmann // Journal of biomechanics. — 2009. — Vol. 42, № 7. — P. 884-890.




DOI: https://doi.org/10.22141/1608-1706.1.15.2014.81276

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2016 TRAUMA

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

© Publishing House Zaslavsky, 1997-2017

 

 Яндекс.МетрикаSeo анализ сайта Рейтинг@Mail.ru