Biomechanical analysis of 3D correction and bone-screw forces as a function of rod insertion sequence and orientation relative to the sagittal plane in adolescent idiopathic scoliosis instrumentation
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: In adolescent idiopathic scoliosis instrumentation, rods are typically aligned with the sagittal plane during the initial translation maneuver. Surgeons often empirically orient the rod slightly opposite to the scoliotic curve, but the optimal orientation and insertion sequence, as well as their influence on 3D correction and forces, remain unclear. This study investigates the biomechanical influence of these rod parameters on scoliosis correction. METHODS: Patient-specific multi-body biomechanical models were developed for 30 adolescent idiopathic scoliosis patients (11 hypo-, 12 normo-, 7 hyper-kyphotic thoracic curves) to simulate posterior instrumentation with a primary segmental translation correction maneuver. Rod insertion was tested in two sequences: concave side first, followed by the convex side, and vice versa. The construct included pedicle screws and 5.5-mm Cobalt-Chromium rods contoured to 45° (concave side) and 15° (convex side). Four rod orientations relative to the sagittal plane (0°, 10°, 20°, 30°) were analyzed for 3D correction and bone-screw forces. FINDINGS: Main thoracic Cobb angle correction improved significantly with rod orientations ≥20° (p < 0.01). Apical vertebral rotation and thoracic kyphosis correction were unaffected by rod orientation (p > 0.05). Bone-screw forces increased slightly but not significantly (p > 0.05) with greater rod orientation. Convex-side-first rod insertion reduced bone-screw forces during initial insertion, achieving corrections similar to the concave-first sequence. INTERPRETATION: Pre-contoured rods oriented up to 30° opposite the scoliotic curve significantly improved coronal plane correction, while maintaining similar thoracic kyphosis and vertebral rotation, with non-significant increases in bone-screw forces. Convex-side-first insertion may reduce mechanical stress during surgery.
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Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 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.
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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 ».