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 رابطه سیاست های تامین مالی شرکت و عملکرد شرکت بر افشای ریسک در شرکتهای پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار تهران
بهاره فضلی
تاثیر قدرت مدیر عامل بر کیفیت گزارشگری مالی
یعقوب پور کریم - میلاد حبیب اللهی - ابوالفضل بخشی قیسناب
بررسی روش های تشخیص فیشینگ با استفاده از یادگیری ماشین
حامد منکرسی - غلامرضا احمدی
Topology Optimization for Optimal Design of Human Tibial Fixation Plates toward Improving Biomechanical Compatibility
Aida Ahmadi - Taha Goudarzi
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
بهرهگیری از هوش مصنوعی و یادگیری عمیق در پیشبینی خطا و عیبیابی تجهیزات صنعتی
سحر پاسیار - سید محمدتقی موسوی قهفرخی - نسرین اشرفی باباگنجه - صبا شاکر
Comparative Evaluation of Two Keratin Extraction Methods from Kurdish Sheep Wool and Their Application in the Fabrication of Biocompatible Hydrogels with Gelation Time Analysis
Sajjad Pourabdal Nergi - Fatemeh Bagheri - Abbas Sheikh
کاربردهای الگوریتم فراابتکاری ماهی پاککننده در اینترنت اشیا
زهرا ترتیبیان - علی اکبر نقابی
Evaluation of Mechanical and Biological Properties of PCL-coated Magnesium Scaffolds
Fatemeh Sharifabadi - Sayed Khatiboleslam Sadrnezhaad
نقش فناوری بلاکچین در ارتقای شفافیت مالی و پیشگیری از تقلبهای حسابداری
محمدرضا پورعلی - شادی محمدی
more
Samin Hamayesh - Version 44.5.0