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 استقرار مدیریت دانش در شرکت آب و فاضلاب استان خراسان جنوبی
محدثه مشفقی - محسن صفاریان - محمد کاظمی - مهدی کیخای مقدم - نسیبه موحدفر
تحول دیجیتال سازمانی: از تکامل تا روندهای آینده
بیتا دلنواز دلنواز - عرفان درخشی - پویا خارراضی
تأمین مالی از طریق انتشار صکوک – مروری بر مطالعات پیشین
اعظم ولی زاده لاریجانی - سارا رمضانی
Plasma Electrolytic Oxidation-Derived HAp–Ta₂O₅ Coatings on Ti6Al4V for Biomedical Applications
Milad Hosseini - Jafar Khalil allafi - Mir saman Safavi
اتوماسیون هوش مصنوعی کلید موفقیت در آینده تولید
مهدی بشیرزاده
نقش هوش مصنوعی در شخصیسازی تجربه مشتری: بررسی رفتار مصرفکننده در فروشگاههای آنلاین
بهزاد بالازاده - حسین بوداقی - نازلی قراچورلو
Electrospun Chitosan-Gelatin/ZIF‑8 Nanofibers Scaffolds for Enhanced Wound Healing
Maryam Nosrati hashi - Maryam Tajabadi - Fateme Mirzajani - Alireza Khavandi
تاثیر تجربه و شایستگی حسابرس بر اثربخشی حسابرسی با نقش میانجی گری توسعه حرفه ای حسابرسان
امین صفری - آرش درخشان مهر - مسعود احمدی منصورآباد
بررسی تأثیر ابزارهای خلاق مبتنی بر هوش مصنوعی بر ایدهپردازی دانشجویان
ندا پرتونیا
بررسی عوامل رویکرد مؤثرمالی در بازاریابی محتوای دیجیتال بر روابط شرکتها و نامهای, برند تجاری
حسین بوذری
more
Samin Hamayesh - Version 42.5.2