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
بررسی اثرات تعامل و همکاری بین مدیران مالی ارشد شرکتها و مؤسسات حسابرسی بر کیفیت حسابرسی
موسی انصاری - محمد فرهادی مهر
گام بلند هوش مصنوعی در توسعه ارتباطات انسانی
کامیار لاوه ای
Comparative Analysis of Machine Learning and Deep Learning Models for Epileptic Seizure Detection Using the CHB-MIT EEG Dataset
Pouya Taghipour Langrodi - Amirsadra Khodadadi - Mahtab Dastranj - Golnaz Baghdadi
پیش بینی قصد فرار مالیاتی بر اساس تئوری رفتار برنامهریزی شده، روحیه مودیان مالیاتی و تیپهای شخصیتی با استفاده از شبکه عصبی
سحر بخشی - مهدی ذوالفقاری - کیهان آزادی هیر
بررسی نقش میانجی هوش مصنوعی در تاثیر استراتژی های شرکت و استراتژی های رقابتی بر عملکرد شرکت (مطالعه موردی: شرکتهای دانش بنیان فناوری مالی در پارک فناوری پردیس تهران)
نادیاالسادات حسینی
پلی از شبیهسازی به عمل: انقلاب بومی هوش مصنوعی در آموزش ایران
مهتاب کرمیانی - سیران معروفی
طبقه بندی دقیق تومورهای مغزی با رویکرد ترکیبی EfficientNetB4 و ترنسفورمر بینایی
الهه الهی پرست باقری - افشین ابراهیمی
Addressing Class Imbalance Using Difficulty-based Oversampling with Variance Control
Zahra Asgharzadeh Bonab - Sina Shamekhi
برنامهریزی قبل از عمل شلفاستابولوپلاستی، با هدف ایجاد یک مفصل کانگروئنت و بررسی ارتباط کانگروئیتی و جذب آلوگرافت
جعفر نصرآبادی - وحید اربابی - سعید رهنما
شناسایی پیشرانهای حسابداری مسئولیت اجتماعی شرکتی در ایران: بررسی عوامل مؤثر و چالشها
امیر محبی - فرزین رضایی - مهدی بشکوه - غلامرضا کردستانی
more
Samin Hamayesh - Version 43.6.0