Load Transfer Characteristics Between Posterior Spinal Implants and the Lumbar Spine Under Anterior Shear Loading
Notice bibliographique
Résumé
STUDY DESIGN: A biomechanical human cadaveric study. OBJECTIVE: To determine the percentage of shear force supported by posterior lumbar spinal devices of varying stiffnesses under anterior shear loading in a degenerative spondylolisthesis model. SUMMARY OF BACKGROUND DATA: Clinical studies have demonstrated beneficial results of posterior arthrodesis for the treatment of degenerative spinal conditions with instability. Novel spinal implants are designed to correct and maintain spinal alignment, share load with the spine, and minimize adjacent level stresses. The optimal stiffness of these spinal systems is unknown. To our knowledge, low-stiffness posterior instrumentation has not been tested under an anterior shear force, a highly relevant force to be neutralized in the clinical case of degenerative spondylolisthesis. METHODS: The effects of implant stiffness and specimen condition on implant load and intervertebral motion were assessed in a biomechanical study. Fifteen human cadaveric lumbar functional spinal units were tested under a static 300 N axial compression force and a cyclic anterior shear force (5-250 N). Implants (high-stiffness [HSI]: ø 5.5-mm titanium, medium-stiffness [MSI]: ø 6.35 × 7.2-mm oblong PEEK, and low-stiffness [LSI]: ø 5.5-mm round PEEK) instrumented with strain gauges were used to calculate loads and were tested in each of 3 specimen conditions simulating degenerative changes: intact, facet instability, and disc instability. Intervertebral motions were measured with a motion capture system. RESULTS: As predicted, implants supported a significantly greater shear force as the specimen was progressively destabilized. Mean implant loads as a percent of the applied shear force in order of increasing specimen destabilization for the HSI were 43%, 67%, and 76%; mean implant loads for the MSI were 32%, 56%, and 77%; and mean implant loads for the LSI were 18%, 35%, and 50%. Anterior translations increased with decreasing implant stiffness and increasing specimen destabilization. CONCLUSION: Implant shear stiffness significantly affected the load sharing between the implant and the natural spine in anterior shear ex vivo. Low-stiffness implants transferred significantly greater loads to the spine. This study supports the importance of load-sharing behavior when designing new implants.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
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 ».