Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  kręgosłup lędźwiowy
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Previous studies have demonstrated that, the length of the lumbar spine is decreasing with age. Despite considerable research based on sagittal measurements, little is known about the changes in the volume of vertebrae. The objective of this study was to evaluate the changes in the volume of either column of the spine with age. Materials and methods: Computed tomography scans of 62 asymptomatic subjects, performed for thoracolumbar trauma evaluation were used to create virtual 3D models. At least 10 patients were assigned to every decade of life from third to eight. We used a novel technique to measure the volume of anterior column (AC) and posterior column (PC) per each segment (a total of 310 segments). Midline sagittal images were used to measure disc height (DH) and vertebral body height (VH). Results: With age, both DH increases, whereas the VH decreases. The overall length of lumbar segment of the spine decreases with age. The volumetric measurements performed on same subjects showed that volume of both AC and PC does not change with age in females. In males, there is a weak but statistically significant correlation between AC volume and age and no change in the volume of PC. The ratio of PC:AC volume does not change with age in women, although it decreases slightly but significantly (in favor of AC) with age in males. Conclusions: The overall length of lumbar spine decreases with age. This process is not a result of mere changes in the volume of either AC or PC.
EN
The paper presents a method of analysis of bone remodelling in the vicinity of implants. The authors aimed at building a model and numerical procedures which may be used as a tool in the prosthesis design process. The model proposed by the authors is based on the theory of adaptive elasticity and the lazy zone concept. It takes into consideration not only changes of the internal structure of the tissue (described by apparent density) but also surface remodelling and changes caused by the effects revealing some features of “creep”. Finite element analysis of a lumbar spinal segment with an artificial intervertebral disc was performed by means of the Ansys system with custom APDL code. The algorithms were in two variants: the so-called site-independent and site-specific. Resultant density distribution and modified shape of the vertebra are compared for both of them. It is shown that this two approaches predict the bone remodelling in different ways. A comparison with available clinical outcomes is also presented and similarities to the numerical results are pointed out.
PL
Artykuł prezentuje metodę analizy przebudowy kości w otoczeniu implantów. Celem pracy było opracowanie modelu i procedur numerycznych mogących służyć jako narzędzie wspomagające projektowanie protez. Zaproponowany przez autorów model opiera się na teorii adaptacyjnej sprężystości i koncepcji strefy martwej. Uwzględnia on nie tylko zmiany struktury wewnętrznej tkanki (opisanej przez gęstość pozorną), ale także przebudowę powierzchniową i zmiany związane z efektami wykazującymi pewne cechy “pełzania”. Przeprowadzona została analiza metodą elementów skończonych segmentu ruchowego kręgosłupa ze sztucznym krążkiem międzykręgowym z wykorzystaniem systemu Ansys i własnego kodu APDL. Algorytmy zbudowano w dwóch wariantach: tzw. niezależnym i zależnym od miejsca. Porównano uzyskane rozkłady gęstości i zmiany kształtu pokazując, że obydwa warianty przebudowę kości przewidują w różny sposób. Zaprezentowano również porównanie wyników numerycznych z badaniami klinicznymi wskazując na ich podobieństwa.
EN
Purpose: This study is to reveal the deformation of intervertebral disc (IVD), the stress distribution of solid phase and liquid phase, the variation of fluid flux and flow velocity in lumbar spine and the influence of different permeability parameters on them under intermittent compressive loading. Methods: A poroelastic FEM of L4-L5 is assigned with different permeability parameters to analyze the deformation, stress distribution and fluid convection under intermittent compressive loads. Results: The results show that the pore pressure of IVD decreases with time, but the effective stress increases under intermittent compressive loads. The axial and radial strain will increase and fluid loss will recover at a more rapid rate if the permeability of endplate increases during unloading period. The velocity vectors show that most of the liquid in the disc flows into vertebrae through endplates and only a small quantity of liquid flows through the annulus fibrosus at the loading step, however, at the unloading step, almost all the liquid flowing into IVD is through the endplates. Conclusions: The changing rate of pore pressure and effective stresses of nucleus pulposus and annulus fibrosus with higher permeability is smaller than that with smaller permeability. The degenerated endplate (with low permeability) yields high flow velocity decreasing gradient, which might impede liquid inflowing/outflowing smoothly through the endplates. The fluid flowing velocity in loading phase is faster than that in unloading phase, so a short resting time can relieve fatigue, but could not recover to the original liquid condition in IVDs.
EN
This study examined the effects of load magnitude and lifting speed on the kinematic data of load and human posture in a lifting task. Three load magnitudes (10, 20 and 30 kg) and three lifting speeds (fast, normal and slow) were examined in this study. This study showed that participants shortened the load acceleration period on lifting a lighter load than on lifting a heavier load. For normal and slow lifting speeds, participants moved and lifted the load closer to their body when lifting a heavy load. Participants tended to maintain their postures by using an ankle strategy when in heavier load or faster lifting conditions. The profiles of angle velocity of knee and ankle joints demonstrated the important role of the lower extremities in the acceleration of the load in the initial stage of fast lifting. In addition, participants could not easily control the momentum transmitted to the ankle joint for lifting the heavy load.
EN
Nonspecific low back pain and sciatica are prevalent diseases among working adults and have become a worrying occupational health issue because they sometimes affect continuation or resumption of employment. Epidemiological studies that based questionnaires on workers' healthcare consumption have shown a higher prevalence of these disorders in certain industrial sectors. Thus, low back disorders are usually more prevalent among workers exposed to cumulative lumbar load such as manual handling, awkward postures of the trunk and whole-body vibrations. In addition, morphological and biomechanical studies have compared disc space narrowing and the intensity of lumbar workload. Although debated, the relationship between disc degeneration and biomechanical work exposures seems to be usually accepted by most authors. In response to a considerable need of prevention and compensation for workers, low back pain and/or disc disease can be recognized as an occupational diseases in several countries but the criteria of recognition remains heterogeneous from one country to another.
PL
W ramach pracy sformułowano w programie Madymo modele dynamiczne odcinka lędźwiowego kręgosłupa człowieka, które uwzględniają kość krzyżową, kręgi L1-L5, główne więzadła stabilizujące kręgosłup w tym odcinku oraz stawy miedzykręgowe. W szczególności opracowano dwa modele odcinka lędźwiowego – fizjologiczny oraz z zadanym patologicznym ustawieniem. Model fizjologiczny poddano weryfikacji na podstawie danych literaturowych. Z kolei w drugim modelu zasymulowano patologiczne ustawienie kręgosłupa na wskutek pęknięcie łuku kręgu L4, przez co kręg utracił oparcie na powierzchniach stawowych pełniących rolę zamka zabezpieczającego przed translacją w płaszczyźnie strzałkowej.
EN
The work formulates dynamic models of the human lumbar spine, including the sacral bone, L1-L5 vertebrae, main stabilizing ligaments, discs and intervertebral facet joints in MADYMO program. Two models were worked out: first the physiological one which was verified on the basis of literature data and next model of pothological spine as a result of arch frakture of vertebra L4. The models were loaded with bending moment in sagittal plane representing the action of upper parts of the human body. The models were used to analyse the influence of pathology connected with spondylolisthesis on the stablity of the human lumbar spine.
PL
Celem przeprowadzonych badań była ocena wpływu stabilizacji tylnej prętowej na biomechaniczne aspekty w odcinku lędźwiowym kręgosłupa w przypadku leczeniu kręgozmyku. Modele zbudowano z wykorzystaniem przedoperacyjnej diagnostyki TK oraz MRI, wykonywanej rutynowo w praktyce medycznej. Do obróbki wyników badań neuroobrazowych wykorzystano program MIMICS. Następnie modele zaimportowano do środowiska oprogramowania MES i przeprowadzono analizę statyczną dla obciążenia pochodzącego od górnej części ciała. Modele utwierdzono, odbierając wszystkie stopnie swobody na dolnej powierzchni kości krzyżowej. Przeprowadzone symulacje pozwoliły na wyznaczenie stanu naprężeń w poszczególnych kręgach dla modeli ze stabilizatorem transpedikularnym i bez stabilizatora.
EN
The aim of the research is to analyse the biomechanical aspects of stabilizing the lumbar part of the human spine from the back perspective, after treating spondylolisthesis. The models were built with the use of pre-surgical diagnostics TK and WRI, as routine in medical practice. Program MIMICS was used to process the results of the neuroimaging research. Then the models imported into the environment FEM software and the static analysis was made for the load coming from the upper part of the body. The models were stabilized by excluding all levels of freedom on the lower surface of the cross bone. The simulations made it possible to determine the stress in particular discs for models with and without transpedicular stabilizer.
PL
Praca zawiera analizę numeryczną MES protezy krążka z podatną wkładką, oddziałującą z płytami zewnętrznymi na zasadzie kontaktu. W wyniku symulacji uzyskano charakterystyki zachowania się implantu przy obciążeniu siłą ściskającą i momentem zgięcia w płaszczyźnie strzałkowej oraz wyznaczono rozkłady przemieszczeń, odkształceń i naprężeń w protezie. Dla przypadku ściskania zbadano wpływ sztywności wkładki na zachowanie się sztucznego krążka.
EN
This paper presents application of the finite element method for an artificial disc modelling. The prosthesis consisted of two metal plates with a flexible elastomeric core contacting with the plates. The compressive force -displacement and the moment of flexion - rotation angle characteristics of the artificial disc were evaluated. Displacements, strain and stress fields were obtained in the prosthesis. The influence of the inlay stiffness on the behavior of the artificial disc was investigated for the compressive load.
PL
Dolegliwości bólowe kręgosłupa lędźwiowego spowodowane wysunięciem jądra miażdżystego krążka międzykręgowego oraz zmianami zwyrodnieniowymi ulegają zmniejszeniu po zastosowaniu terapii fizykalnej w postaci prądów Träberta i Kotza. Celem pracy jest ocena skuteczności oddziaływania przeciwbólowego prądów Träberta i Kotza w zespołach bólowych odcinka lędźwiowego kręgosłupa. Badania zostały przeprowadzone we Wrocławskim Centrum Zdrowia - Przychodnia Stabłowice w okresie od października 2008 r. do stycznia 2009 r. Grupę badanych stanowiło 30 pacjentów ze zdiagnozowanymi dolegliwościami bólowymi lędźwiowego odcinka kręgosłupa, spowodowanymi zmianami zwyrodnieniowymi lub dyskopatią tej okolicy. Średnia wieku badanych pacjentów wynosiła 51,5 lat (30-77). Grupę badanych stanowiło 13 kobiet i 17 mężczyzn. Większość badanych (50%) wykonywała pracę fizyczną, część pracę umysłową (26,6%), a pozostali przebywali na emeryturze lub rencie (23,3%). Dla potrzeb badania zaprojektowano autorską ankietę zawierającą pytania umożliwiające ocenę natężenia, lokalizacji i promieniowania bólu. Ponadto w badaniu zastosowano 11-stopniową skalę VAS. Wszyscy pacjenci poddani zostali serii 10 zabiegów z zastosowaniem prądów Träberta, a następnie Kotza. Oceny dokonano przed i po terapii. Leczenie chorych cierpiących na dolegliwości bólowe kręgosłupa lędźwiowego za pomocą terapii prądami Kotza i Träberta okazało się skuteczne. U wszystkich pacjentów stwierdzono zmniejszenie natężenia bólu. Uzyskane wyniki (p.tabele 2-5) pozwalają twierdzić, że elektroterapia prądami Träberta i Kotza jest obiecującym sposobem wspomagania procesów leczenia bólów krzyża.
EN
Pain of the lumbar part of the spine, caused by the protrusion of the pulpar nucleus of the spinal disc and degenrative changes, are decreased after electrotherapy with Kotz and Träbert currents. The aim of the work was to evaluate the efficiency of the Kotz and Träbert currents in the therapy of lumbar pain. The research was conducted in the Wrocław Health Centre of the Stabłowice Clinic between October 2008 and January 2009. The examined group consisted of 30 patients (13 women and 17 men) with diagnosed lumbar pain, caused by degenrative changes or discopathy. The mean agewas 51,5 (30-77). Majority of the patients were physical workers (50%), office personel (26,6%) others were retired or on a pension (23,3%). A special questionnaire was elaborated in order to evaluate the intensity, location and distribution of the pain. The 11 grade VAS scale was applied to asses the pain level. All of the patients were exposed to 10 procedures with the use of Träbert and the Kotz currents. The evaluation was done before and after therapy. The treatment of patients suffering from lumbar pain with the Träbert and Kotz currents occurred to be successful. The statistically significant the lowering of pain was observed. The obtained results as suggest that this electrotherapy approach is an interesting and promising supportive method for lumbar pain treatment.
PL
Celem pracy było przedstawienie charakterystyki biomechanicznej płytkowych stabilizatorów kręgosłupa wykorzystując MES. Analizę przeprowadzono dla stabilizatorów wykonanych ze stali Cr-Ni-Mo oraz stopu Ti- 6A1-4V. Stabilizacji poddano dwa segmenty ruchowe na odcinku L3-L5. Opracowane modele geometryczne lędźwiowego odcinka kręgosłupa oraz płytkowego stabilizatora kręgosłupa poddano dyskretyzacji elementem typu SOLID95. Wynikiem analizy było wyznaczenie stanu przemieszczeń oraz naprężeń w poszczególnych elementach rozpatrywanego układu w funkcji obciążenia (F = 2000 - 5000 N).
EN
The aim of the work was determination of biomechanical characteristic of the plate stabilizers of spine using the finite elements methods. The analysis were carried out for the stabilizers made of stainless Steel (Cr-Ni- Mo) and alloy Ti-6A1-4V. The stabilization was realized in L3-L5 segment of spine. Geometric model of lumbar spine and plate stabilizer were discretized by SOLID 95 element. The result of the analysis was calculation of stresses and displacements in particular elements of considered system in a function of the applied loading (F = 2000 - 5000 N).
13
Content available remote Impact of injury on changes in biomechanical loads in human lumbar spine
EN
Implementation of new spine stabilisation systems should be preceded by the analysis of the behaviour of healthy and damaged spine under laboratory conditions. Research was performed on two-part and three-part segments without damage and with disc damage in the two-part segment, and with a wedge cut in the vertebra in the three-part segment. In the two-part segment, a relative power necessary for inducing extension-compression in the damaged segment is twice as high as in the damaged three-part segment. In the damaged two-part segment, the motion in the sagittal plane needs a relative power being more than twice as high as in the damaged three-part segment. Yet absolute average values of powers examined in the two-part and three-part segment systems in the undamaged spine for all types of motion were similar, with slight advantage of the two-part segment system. Basic two-part segment of the spine motion system is its most stable functional part.
EN
modem design process should comprise issues covering not only geometrical design, but also anatomical aspects of the bone tissue. It can be realized in the integrated computer techniques, such as: CT (Computer Tomography), CAD (Computer Aided Design), CAE (Computer Aided Engineering). Computer Tomography allows digital description and contour detection of spinal vertebra geometry. Parametrical design of vertebral body was presented. In engineering analysis, the numerical results of strain-stress state simulations are also taken into account.
PL
W ramach pracy przeprowadzono badania doświadczalne oraz modelowe pozwalające na wyznaczenie obciążeń kręgosłupa lędźwiowego na poziomie L5/S1. Obliczenia numeryczne przeprowadzono wykorzystując autorski program komputerowy napisany w środowisku MatLab. Algorytm obliczeń został opracowany na podstawie założeń modeli Stotte'a oraz Chaffine'a. W obliczeniach wykorzystano przebiegi wielkości kinematycznych wyznaczonych przy wykorzystaniu systemu APAS. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń dla czynności siadani i wstawania z krzesła oraz skłonu.
EN
Within the framework of this work modeling and experimental investigations enabling determination of lumbar spine loads on L5/S1 level were carried out. Numerical calculations were carried out with the use of author's computer program written in Matlab. Algorithm of numerical calculations used in the program is based on assumptions accepted in Stotte's and Chaffine's models. Courses of kinematics parameters determined with the use of APAS system were used in calculations. Paper presents results of calculations for standing up and sitting down on a chair and forward bend.
PL
W pracy przedstawiono badania modelowe odcinka lędźwiowego kręgosłupa obciążanego siłami pochodzącymi od ciężaru trzymanego w dłoniach. Siły obciążające wyznaczono na podstawie modelu Stotte'a dla kilku schematów obciążenia ciała. Obliczenia przeprowadzono przy wykorzystaniu programu Ansys. Następnie dokonano porównania przemieszczeń, naprężeń oraz odkształceń występujących w poszczególnych przypadkach obciążenia.
EN
The article presents the numerical model of lumbar spine prepared in FEM software Ansys. The calculations were performed for four different load cases. Forces taken into account are defined according to Stott's spine load model. Results of numerical analyses for all cases has been compared, conclusions about influence of loads on lumbar spine deflections, stress and strain are presented.
17
Content available remote Analiza biomechaniczna sztucznego krążka międzykręgowego
PL
Praca zawiera założenia projektowe, biomechanikę i analizę nowego rozwiązania sztucznego krążka w kręgosłupie lędźwiowym. Proteza składała się z dwóch metalowych płyt i wkładki polietylenowej. Do analizy zastosowano metodę elementów skończonych. W protezie wyznaczono przemieszczenia i naprężenia dla przypadku ściskania z jednoczesnym skręceniem o kąt równy zakresowi ruchu.
EN
The work presents brief foredesign, biomechanics and analysis of the new artificial disc in the lumbar spine. The prosthesis consisted of two metal plates and the polyethylene inlay. Displacements and stresses for compression and torsion in the prosthesis were determined for assumed range of motion by using the finite element method.
PL
Przedstawiono wyniki badań przemieszczeń odcinka lędźwiowego kręgosłupa, poddanego jednocześnie kompresji i zginaniu (tzw. mimośrodowe ściskanie). Badano przemieszczenia kręgu L3 dla dziewięciu preparatów ustabilizowanych za pomocą systemów Socon, Omega oraz Bial-Stab, a następnie pomiary powtarzano po wykonaniu korporektomii na poziomie L3. Wyniki badań porównywano z uzyskanymi na preparatach nieustabilizowanych. Wykazano, że brak ciągłości przedniej kolumny kręgosłupa nie wpływa na biomechaniczną jakość stabilizacji w zakresie stosowanych obciążeń.
EN
Authors described results of examinations in lumbar spine displacements during compression and flexion - eccentric compression. Displacements were measured at the level L3 in nine lumbar spine specimens stabilized with Socon, Omega or Bial-Stab System. Measurements were repeated after corporectomy at the level L3 and compared with results obtained on lumbar spine specimens without stabilization. The authors proved that break of continuity of anterior spine column had no influence on biomechanical quality of stabilization in the range of used loading.
PL
Obiektem badań jest trójwymiarowy geometryczny oraz mechaniczny model MES krążka międzykręgowego pomiędzy kręgami L2-L3 odcinka kręgosłupa lędźwiowego oraz C5-C6 szyjnego kręgosłupa ludzkiego. Model MP2S poddany został działaniom ściskającej siły osiowej, momentu zginającego oraz skręcającemu. Badania numeryczne odcinka lędźwiowego kręgosłupa są poparte badaniami doświadczalnymi przeprowadzonymi na kręgach kręgosłupa świńskiego. Na odcinku kręgosłupa szyjnego przeprowadzono porównanie dwóch technik operacyjnych Clowarda oraz Robinson-Smitha. Wszystkie badania tmmerjczne zostały przeprowadzone przy użyciu programu ANSYS 5.4.
EN
The main objective of this study is to design three-dimensional geometrical and mechanical FEM model of the intervertebral disc between L2-L3 vertebras in the lumbar and C5-C6 cervical spinal segment. The three-dimensional finite element motion segment was developed and its response to different loads was performed. Numerical studies of the lumbar segment have been consequently compared with the experimental investigation performed on the porcine model by authors. In cervical spinal segment numerically two surgical techniques (Cloward and Robinson-Smith) have been tested. All numerical analysis have been undertaken using ANSYS 5.4 commercial application.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.