Dergiler / Journal of Turkish Spinal Surgery / 2014 / Cilt: 25 - Sayı: 1
Coflex ve vidalı coflexin sonlu elemenlar modeliyle biyomekanik olarak karşılaştırılması
- Sayfa
- 43–52
- DOI
- —
Özet
Bu çalışmada interspinöz sistemlerden Coflex® Cihazı ile sta- bilize edici etkisi daha çok olduğu düşünülen Vidalı Coflex® ci- hazının alt lomber omurgada eklem hareket açıklığına ve disk yüklenmesine etkilerinin sonlu elemanlar modeliyle (SEM) bi- yomekanik olarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Öncelikle üç adet lomber vertebra (L3-L4-L5) SEM ile model- lendi. Bu model üzerinde L4 - L5 spinöz çıkıntılar arasına Cof- lex® cihazı modellenerek sanal olarak uygulandı. Ardından yine L4-5 seviyesine Vidalı Coflex® modellenerek sanal olarak yerleştirildi. Enstrümante edilmeyen bir model ve enstrüman- te edilen iki adet modele fleksiyon, ekstansiyon, eğilme ve rotasyon yönünde sanal kuvvetler yüklendi. Her üç modelde L3-4 ve L4 - 5 disklere binen yükler sanal olarak ölçüldü. Yine L3-4 ve L4-5 segmentlerindeki hareket açıklığı da üç planda incelenerek, sonuçlar karşılaştırıldı. Çalışmada dört temel sonuca varıldı. Bu temel sonuçlar; (1) Vidalı Coflex® özellikle fleksiyonda daha belirgin olmak üze- re tüm hareket yönlerinde stabiliteyi sağlar, (2) tüm hareket yönlerinde cerrahi segment diskine binen yük vidalı Coflex® örneklemesinde daha az olduğu tespit edilmiştir, (3) fleksiyon hareketi dâhil olmak üzere vidalı Coflex® üst komşu segment- te Coflex® cihazına göre hem diske binen yükü hem de hare- ketliliği azaltmıştır, (4) her iki sistemde de fleksiyon hareketi dışındaki tüm hareket yönlerinde üst komşu segmente hem binen yükü ve segment hareketini azaltmaktadır. Bu çalışmada alt lomber vertebralarda fleksiyon hareketinde kullanılan vidalı Coflex® cihazının, original Coflex® cihazına göre hareket açıklığını ve disk yüklenmesini hem cerrahi seg- mentte hem de üst komşu segmentte belirgin olarak azalttığı bulunmuştur. Her iki cihazın da omurganın ekstansiyon, eğil- me ve rotasyon hareketlerinde birbirine belirgin üstünlüğü olmadığı görülmüştür.
Abstract
The aim of this study was, to analyse the effect of two popular interspinous devices (Coflex® and Coflex Rivet®) regarding the range of motion and disc loading characteristics at surgical and adjacent segments with finite element method (FEM). Two functional spinal unit at lumbar region (L3-4 and L4-5) are modelled by FEM. Then Coflex® and Coflex Rivet® interspinous devices were modelled and implanted virtually at L4-L5 segment of lumbar vertebrae by FEM. Flexion, extansion, bending and rotation forces were applied to this two models and one intact vertebrae model. Range of motion and disc loading forces at L3-4 and L4-L5 levels were measured and compared in this three model by FEM. There were four main findings in current study: (1) The CoflexRivet® device provided stability when allowing range of motion specially in flexion, (2) Coflex RivetTM decreased the disc loading as well as range of motion in all plains at the surgical segment, (3) Coflex Rivet ® decreased the range of motion and annular stress in the upper adjacent segment, (4) both devices decreased the range of motion and annular stress in extension, bending and rotation in both the surgical and upper adjacent segments. In conclusion, Coflex Rivet® device decreases the disc loading and range of motion at both surgical and upper adjacent segments in comparison with the original Coflex® device in flexion. In extension, bending and rotation; both devices show similar biomechanical characteristics in the same functional spinal units.