0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Finite Element Analysis of Lumbar Spine Biomechanics Following Cement Augmentation with Different PMMA Volumes: A Comparison with Intact Spine
Authors :
Reihane Yazdani
1
Mohammdjavad (Matin) EinaAfshar
2
Azadeh Ghoochani
3
Nima Jamshidi
4
1- University of Isfahan
2- Aalborg University, Denmark
3- University of Isfahan
4- University of Isfahan
Keywords :
Bone cement augmentation،Vertebral compression fracture
Abstract :
This study presents a finite element analysis (FEA) of lumbar spine biomechanics following cement augmentation with varying volumes of polymethylmethacrylate (PMMA), aiming to identify the optimal volume for vertebral stability while minimizing stress on adjacent segments. A three-dimensional model of the L2–L3 motion segment was constructed from CT scans of a 50-year-old female patient using MIMICS and 3-Matic software. The cortical shell thickness was set to 1 mm, endplates to 0.8 mm, and the intervertebral disc was modeled based on patient anatomy and literature. Cement was idealized as a cylinder coaxial with a pedicle screw and embedded within the trabecular bone. Three cement volumes—1.0 mL, 1.5 mL, and 2.5 mL—were analyzed alongside an intact control model. Boundary conditions included full constraint of L3 and application of compressive and bending loads to L2. Simulations were performed using Abaqus CAE 2022 under dynamic explicit conditions. Results showed that 1.5 mL cement reduced compressive stress by 29.9%, while 2.5 mL yielded the greatest reductions in flexion (56.2%), lateral bending (2.5%), and axial rotation (3.3%). The intact vertebra exhibited maximum von Mises stress of 86.35 MPa under compression, compared to 60.5 MPa and 70.54 MPa for 1.5 mL and 2.5 mL cement, respectively. These findings suggest that moderate cement volumes offer superior biomechanical performance across multiple loading scenarios. Despite modeling simplifications, the study supports the use of simulation-based planning to optimize cement volume and enhance procedural safety in vertebral augmentation.
Papers List
List of archived papers
آمایش گردشگری مناطق ایران و هوش مصنوعی
محمدعلی فیض پور - مهدیه پیروی
Goniometry and Electromyography Data Analysis for Knee Health Diagnosis using Machine Learning
Mohammad-Reza Sayyed Noorani - Zahra Mahmoudi Anzabi - Sara Sharifi
چارچوبهای توسعه پایدار و اخلاقمدار هوش مصنوعی در نظام حقوقی ایران و اسناد بینالمللی
سیده مریم اعتماد - سجاد نعیم وفا
تاثیر تعدیل کننده شدت رقابت پذیری بازار محصولات و نبود تقارن در اطلاعات بر ارتباط مابین هزینه های سرمایه ای و ارزشگذاری شرکت
سینا سلیمانی - فاطمه صمدی
The role of data analysis and financial engineering in managing industrial projects with a circular economy approach
Mohammad Reza Taheri Oshtobin - Seyed Ali Ghamiloei
تحلیل تنش روتور توربین گازی به کمک آنالیز حساسیت
پروانه امجدیان
تحلیل مقایسهای طبقهبندهای یادگیری ماشین بر روی مجموعه داده MNIST
متین نهاوندی
تاثیر هوش مصنوعی بر اتوماسیون فرآیندهای حسابداری
سیدمحمد عالی نژاد - حسن هاتف - سیدجبار عالی نژاد
ارزیابی تأثیر اندازه موجودیها و کیفیت سود بر توان واریز بدهی ها در بین شرکت های پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار تهران
سمانه یاقوتی آذری - مهسا ریخته گری نظامی - نادر رضایی
گام بلند هوش مصنوعی در توسعه ارتباطات انسانی
کامیار لاوه ای
more
Samin Hamayesh - Version 42.5.2