Resumen

Antecedentes. La decanulación de la columna vertebral (DCV) es una nueva técnica de osteotomía espinal para corregir la deformidad cifótica toracolumbar (DCT). Se necesita una investigación biomecánica relevante para evaluar la seguridad de la técnica y el sistema de fijación. Nuestro objetivo es desarrollar un modelo preciso de elementos finitos (EF) de la columna vertebral con TLKD después de VCD y proporcionar un modelo fiable para el análisis biomecánico posterior. Métodos. Un paciente varón con TLKD que había sido tratado con VCD en L2 e instrumentado de T10 a L4 fue un voluntario para este estudio. Para el desarrollo del modelo se utilizaron las imágenes de TC de la columna vertebral postoperatoria. El modelo de EF, que simula la columna vertebral desde T1 hasta el sacro, incluye vértebras, discos intervertebrales, ligamentos espinales, tornillos pediculares y varillas. El modelo consta de 509580 nodos y 445722 hexaedros. Para su validación, se calcularon los rangos de movimiento (ROM) bajo diferentes condiciones de carga. Se calcularon las tensiones que actúan sobre las barras, los tornillos y las vértebras. Resultados. La tendencia del movimiento, la tensión máxima y el ROM calculados por el actual modelo de EF son coherentes con los estudios anteriores. El modelo de EF de este estudio es capaz de simular la respuesta mecánica de la columna vertebral durante diferentes movimientos con distintas condiciones de carga. En la compresión axial, el vástago fue la parte que soportó la tensión máxima. Durante la flexión, la tensión se concentró en los tornillos pediculares proximales. En extensión y flexión lateral, la vértebra L1 osteotomizada fue la que soportó la mayor tensión en el modelo. Durante las pruebas, no se encontró disrupción del ligamento ni eliminación de unidades, lo que indica la ausencia de fractura y rotura de la fijación. Discusión. Se ha desarrollado y validado un modelo de EF de la columna vertebral específico para un sujeto tras una DCV. Puede proporcionar una plataforma digital fiable y precisa para el análisis biomecánico y la planificación quirúrgica.

• Materias:Ingeniería biomédica Bioingeniería Biomecánica Neuronas Prótesis Extremidades (Cuerpo Humano) Articulación ósea
• Subjects:Biomedical engineering Bioengineering Biomechanics Neurons Prostheses Limbs (Human Body) Bone joint
• Palabras claves:diferentes condiciones de carga, columna vertebral, tensión máxima, análisis biomecánico, modelo fe, vcd, varilla, elementos finitos precisos, investigación biomecánica relevante, amplitud de movimiento
• Keywords:different loading conditions, spine, peak stress, biomechanical analysis, fe model, vcd, rod, accurate finite elements, relevant biomechanical research, range of motion