Análisis del comportamiento biomecánico de un disco intervertebral sano, uno degenerado y uno cementado por PMMA

Abstract

[EN] Lower Back Pain (LBP) is a common issue that affects especially to the elderly. One of its principal causes is the intervertebral disc degeneration, having a strong influence in motion and human body posture. Due to this, there is a special interest in studying the behaviour of the spine in dynamic and static conditions by non-invasive methods to understand the degeneration consequences and possible solutions as the Percutaneous Cemented Discoplasty (PCD). In this study, it is highlighted the Digital Image Correlation (DIC), which consists of a non-invasive acquisition of the biomechanical distribution of displacements and deformations in a full-field model with accuracy and precision. In order to study the impact of the intervertebral disc degeneration, the specimens under investigation were healthy, unhealthy and PMMA cemented pig lumbar spine segments that were submitted to flexion, extension and lateral bending in order to replicate the normal human motion. Using the 3D-DIC method it was possible to compare the biomechanical behaviours of each pig specimen in an effective way, demonstrating an intervertebral disc height increase through PCD technique that could reduce significantly LBP derived from the loss of height in degeneration.

[ES] La lumbalgia es un problema común que afecta especialmente a los más ancianos. Uno de sus principales factores es la degeneración del disco intervertebral, teniendo una fuerte influencia en el movimiento y en la postura corporal humana. Debido a esto, existe un especial interés en estudiar el comportamiento de la columna vertebral en condiciones dinámicas y estáticas mediante métodos no-invasivos como la Correlación de Imagen Digital (DIC), la cual consiste en adquirir la distribución biomecánica de desplazamientos y deformaciones en un modelo de campo completo con exactitud y precisión. Los especímenes fueron un segmento de columna lumbar humana sano, uno degenerado y uno cementado mediante PMMA los cuales fueron sometidos a flexión, extensión y flexión lateral para replicar un movimiento humano normal. Usando el método de 3D-DIC, fue posible comparar el comportamiento biomecánico de cada espécimen con la finalidad de estudiar el impacto de la degeneración del disco intervertebral y los resultados del tratamiento.