Influencia biomecánica de variantes numéricas de vértebra de transición lumbosacra con Castellvi tipo I en discos adyacentes y juntas faciales basadas en el análisis de elementos finitos 3D

Objetivos: Para investigar el efecto de la vértebra de transición lumbosacra (LSTV) en las propiedades biomecánicas de los discos adyacentes y las articulaciones faciales basadas en la FEA personalizada geométricamente 3D.

Métodos: Un total de 45 personas que se sometieron a tomografías de tomografía computarizada de cuerpo entero de dosis bajas se incluyeron retrospectivamente y se dividieron igualmente en 23, 24 y 25 grupos de vértebras presacrales (PSV). Se crearon modelos computacionales de elementos finitos tridimensionales de subtipos de LSTV normales y variantes numerosos. Los parámetros biomecánicos, incluido el rango de movimiento (ROM), la presión del disco intervertebral (IDP) y las fuerzas de las articulaciones faciales (FJF), se evaluaron para determinar los efectos biomecánicos. IDP se dividió igualmente en partes anterior (AIDP), media (MIDP) y posterior (PIDP) a lo largo del eje corto del disco intervertebral.

Resultados: Durante la extensión, el grupo de 23 PSV exhibió un estrés von Meiss significativamente mayor en el disco intervertebral superior en comparación con los 24 y 25 grupos de PSV (PAG = 0.003), lo que indica estrés concentrado en la región lumbar superior y aumentó la probabilidad de degeneración localizada del disco con el tiempo. Además, el grupo de 23 psv exhibió una ROM más grande (3.28 °) que el grupo de 25 psv (1.40 °) (PAG = 0.011), lo que implica una mayor movilidad segmentaria y una posible inestabilidad en el segmento de transición. Durante la flexión, el grupo de 25 PSV mostró un mayor estrés en el disco intervertebral inferior y una ROM más grande que los grupos de 23 y 24 PSV; Sin embargo, las diferencias no fueron significativas (PAG > 0.05).

Conclusiones: El aumento de la distribución del estrés y la ROM en el disco superior del segmento de transición solo se encontraron en el subtipo de 23 PSV de los LSTV Castellvi tipo I durante la extensión, pero no en el subtipo de 25 PSV, lo que puede ayudar a comprender mejor el impacto de LSTV en las estructuras circundantes.