Математическое моделирование биомеханики поясничного отдела позвоночника при снижении минеральной плотности костной ткани после применения стабилизирующих систем

В работе рассматривается математическое моделирование поясничного отдела позвоночника со сниженной минеральной плотностью костной ткани. Основное внимание уделяется сравнению биомеханических характеристик двух стабилизационных систем: ригидной интерламинарной стабилизации (РИС) и транспедикулярной фиксации (ТПФ). В исследовании применялось математическое моделирование методом конечных элементов (МКЭ) для оценки распределения напряжений и деформаций в модели поясницы при ТПФ и РИС. Наряду с этим использовались данные компьютерной томографии пациентов, что позволило учесть анатомические особенности позвонков и свойства костной ткани. Оценку биомеханических эффектов стабилизационных систем производили при различных типах движения: осевая сжимающая нагрузка (имитация вертикальной нагрузки в положении стоя (50 кгс)), сгибание, разгибание, наклоны вбок (боковые наклоны с учетом асимметричной нагрузки на межпозвонковые диски и связки), скручивание (ротационные нагрузки с оценкой устойчивости имплантатов). Выявлено, что ТПФ сопровождается повышенными нагрузками на смежные позвонки, что увеличивает риск синдрома смежного сегмента. РИС позволяет более равномерно распределять нагрузки, однако повышает напряжения в дугах позвонков. Данные моделирования согласуются с результатами зарубежных и отечественных исследований, подтверждая необходимость индивидуального подхода к выбору метода стабилизации у пациентов с остеопорозом. РИС предпочтительна для пациентов с остеопорозом, в то время как ТПФ остается стандартом при выраженной нестабильности.