Biomechanical Analysis of Corrective Forces in Spinal Instrumentation for Scoliosis Treatment
Notice bibliographique
Résumé
In Brief Study Design. Computer modeling and simulations to analyze correction forces at the bone-screw interface in scoliosis instrumentation. Objective. To derive the minimum corrective forces applied on vertebrae through pedicle screws to achieve desired scoliosis corrections and evaluate the actual bone-screw forces associated with 3 types of pedicle screws (monoaxial, polyaxial, and dorsoaxial). Summary of Background Data. The optimum screw pattern has not been established in the literature. The final bone-screw forces in scoliosis instrumentation consist of “true corrective forces” (i.e., the minimum forces required to achieve the desired corrections without considering adequate rod seating at all pedicle screws) and “extra forces” (EF) (i.e., supplementary forces applied to ensure proper rod seating when the attachment of some screws is not in compliance with the attachment of their neighboring screws; they have no benefit to overall corrections). Methods. Using patient-specific computer models, true corrective forces were estimated for 10 spinal instrumentation cases. EF were computed by simulating the instrumentations of the 10 cases using respectively monoaxial, polyaxial, and dorsoaxial screws. Results. The average true corrective forces were 50 ± 30 N. The average bone-screw forces were 229 ± 140 N, 141 ± 99 N, and 103 ± 42 N, respectively, for monoaxial, polyaxial, and dorsoaxial screws; the averages of the EF magnitudes were 205 ± 136 N, 125 ± 93 N, and 65 ± 39 N, respectively. Conclusion. Bone-screw forces to achieve desired corrections can be minimized. However, EF are inevitable to secure the locking of all screws. Higher EF were associated with pedicle screws, with less degrees of freedom for connecting screw body to rod, that is, monoaxial followed by polyaxial and then by dorsoaxial screws. Simulations of 10 scoliosis instrumentations were performed to analyze bone-screw forces. The minimum corrective and the adverse extra forces on bone-screw interface were derived for instrumentations using, respectively, monoaxial, polyaxial, and dorsoaxial screws. The adverse extra bone-screw forces were higher for screws, with less flexibility in connecting vertebra to rod.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».