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
Finite Element Analysis of Lumbar Spine Biomechanics Following Cement Augmentation with Different PMMA Volumes: A Comparison with Intact Spine
Reihane Yazdani - Mohammdjavad (Matin) EinaAfshar - Azadeh Ghoochani - Nima Jamshidi
بررسی اثر ضد سرطانی لیپوزوم پگیله حاوی ترکیب جنسینوساید Rh2 بر سرطان روده بزرگ در مدل آزمایشگاهی و حیوانی
محسن زارع - ناهید حسن زاده نعمتی - هادی زارع زردینی
Distinct Neurophysiological and Psychological Effects of tVNS and Neurofeedback: Insights for EEG-Guided Neuromodulation
Seyedeh Zeinab Molaeizadeh - Aitor Aritzeta Galan
نقش مالکیت دولتی در ارتباط میان معیارهای غیرمالی و ریسک سقوط قیمت سهام
اکبر کنعانی - زهره نوروزی مرادلو - سیما فرزانه خلیفه لو - جابر نوشته زیوه
چگونگی تاثیر هوش مصنوعی بر موقعیت رقابتی سازمان های بهداشت و درمان
مهدی زینالی - نیما قاسم زاده شهرک
بررسی ارتباط بین ریسک پذیری شرکت و ضریب واکنش سود در شرکت های پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار تهران
حسین بوداقی خواجهءنوبر - مینا محمدی
تاثیر ویژگیهای حسابرس مستقل بر ارزش افزوده اقتصادی با تاکید بر اثربخشی هیئت مدیره در صنعت فولاد
فرناز علی بالازاده یامچلو - رامین علی بالازاده یامچلو
مزایای هوش مصنوعی در تصمیم گیری عملیاتی
مهدی محمدی امین - مهدی فرساد - هادی محمدی امین
تاثیر بعد استراتژی مالی وبعد پاسخگویی برکیفیت خدمات درک شده و خشنودی مشتریان )مورد مطالعه : فروشگاه افق کوروش(
حسین بوذری
مروری بر روشهای هوشمند تشخیص نفوذ در اینترنت اشیاء با تأکید بر یادگیری ماشین و الگوریتمهای بهینهسازی
رضا کهن - حمید براتی - علی براتی
more
Samin Hamayesh - Version 44.4.0