Biomechanical Simulation and Analysis of Scoliosis Correction Using a Fusionless Intravertebral Epiphyseal Device
Notice bibliographique
Résumé
STUDY DESIGN: Computer simulations to analyze the biomechanics of a novel compression-based fusionless device (hemistaple) that does not cross the disc for the treatment of adolescent idiopathic scoliosis. OBJECTIVE: To biomechanically model, simulate, and analyze the hemistaple action using a human finite element model (FEM). SUMMARY OF BACKGROUND DATA: A new fusionless growth sparing instrumentation device (hemistaple), which locally compresses the growth plate without spanning the disc, was previously developed and successively tested on different animal models. METHODS: Patient-specific FEMs of the spine, rib cage, and pelvis were built using radiographs of 10 scoliotic adolescents (11.7 ± 0.9 yr; Cobb thoracic: 35° ± 7°, lumbar: 24° ± 6°). A validated algorithm allowed simulating the growth (0.8-1.1 mm/yr/vertebra) and growth modulation process (Hueter-Volkmann principle) during a period of 2 years. Four instrumentation configurations on the convex curves were individually simulated (Config 1: 5 thoracic vertebrae with hemistaples on superior endplates; Config 2: same as Config 1 with hemistaples on both endplates; Config 3: same as Config 1 + 4 lumbar vertebrae; Config 4: same as Config 2 + 4 lumbar vertebrae). RESULTS: Without hemistaples, on average the thoracic and lumbar Cobb angles, respectively, progressed from 35° to 56° and 24° to 30°, whereas the vertebral wedging at curve apices progressed from 5° to 12°. With the hemistaple Config 1, the Cobb angles progressed but were limited to 42° and 26°, whereas the wedging ended at 8°. With Config 3, Cobb and wedging were kept nearly constant (38°, 21°, 7°). With hemistaples on both endplates (Config 2, Config 4), the Cobb and wedging were all reduced (thoracic Cobb for Config 2 and 4: 24° and 15°; lumbar Cobb: 21° and 11°; wedging: 2° and 1°). CONCLUSION: This study suggests that the hemistaple has the biomechanical potential to control the scoliosis progression and highlights the importance of the instrumentation configuration to correct the spinal deformities. It biomechanically supports the new fusionless device concept as an alternative for the early treatment of idiopathic scoliosis. LEVEL OF EVIDENCE: 5.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».