AN ABJS BEST PAPER: Analysis of Anatomic Periarticular Tibial Plate Fit on Normal Adults

Goyal, Kanu S.; Skalak, Anthony; Marcus, Randall E.; Vallier, Heather A.; Cooperman, Daniel R.

doi:10.1097/blo.0b013e31809e6e45

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“…The result of the fit of the current plate shape is comparable to findings of a similar study on the anatomical fitting of proximal tibia plates [3]. The obtained results indicate that for the available dataset no further modification is warranted for the shaft region of the modified plates.…”

Section: Effects Of Structural Factors On Dynamic Compressive Propertiessupporting

confidence: 77%

“…Material Properties: Bone was assumed as linearly isotropic and elastic (E=17GPa, =0.33) [3]. Femoral stem was taken as stainless steel (E=196GPa, =0.3).…”

Section: Figure 1 Schematic Diagram Of Hip Ballmentioning

confidence: 99%

“…This restriction of motion by inserting the interspinous device may affect the intradiscal pressure, foramina area, and rotational angle of the instrumented level [1][2][3]. The aim of this study was to understand the biomechanical effects of lumbar spine with the interspinous device in different loading conditions.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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2D1 Artificial Organs & Implants II

2007

JBSE

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IntroductionAn interspinous process decompression device has been developed to treat spinal stenosis by placing the stenotic segment in slight flexion and prevents extension. This restriction of motion by inserting the interspinous device may affect the intradiscal pressure, foramina area, and rotational angle of the instrumented level [1][2][3]. The aim of this study was to understand the biomechanical effects of lumbar spine with the interspinous device in different loading conditions. Materials and MethodsA finite element model of the lumbar vertebral body (L1-L5) was generated from the digitized CT scans using the image software-Amira (Mercury Computer Systems, Inc., Massachusetts, U.S.A.). The surface models of the vertebral bodies and discs were transferred to a finite element preprocessing program -Mentat (MSC Software Corp., Los Angeles, U.S.A.) and the finite element mesh of the intact L1-L5 vertebrae was generated with 44,906 8-node hexahedral elements as shown in Fig. 1. The interspinous process decompression device was inserted between the spinous process of L3 and L4. The material properties of the interspinous process decompression device were a titanium alloy. Accordingly, a modulus of 110 GPa and a Poisson's ratio of 0.3 were defined for the titanium alloy. The nucleus pulposus were modeled as incompressible element. The curved facet joints had a gap of 0.5 mm and could transmit only compressive forces. The ligaments were represented by tension-only cable elements with linear material properties. The inferior side of L4 endplate was regidly fixed. The model was loaded with the upper body weight (300N) to simulate four loading cases: compression, flexion, extension, lateral bending and torsion (10Nm). A commercially available FEA software -MARC (MSC Software) was used as a solver for these analyses. Analyses were performed using the computing facilities at the National Center for High-Performance Computing (NCHC, Taiwan) via internet connection. Analysis results were retrieved back and processed on a local personal computer. All analysis results for the models with interbody spacers were compared with the intact ones. Results and DiscussionThe intradiscal pressure at the L3-L4 disc was decreased in the posterior annulus and nucleus under the extension moment with interspinous process decompression device. (fig.2) In extension, the implant increased the foraminal height by 11%, and the foraminal width by 10%. The range of motion of the instrumented level was significantly reduced in extension. However, the range of motion of the instrumented level were not affected in flexion, axial rotation and lateral bending. (fig.3) The range of motion in flexion-extension, axial rotation, and lateral bending at the adjacent levels were not have significantly changes by inserting the interspinous process decompression device. The interspinous process decompression device could decrease the intradiscal pressure and rotational angle of the upper vertebra in extension but without changing in other loading conditi...

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Section: Effects Of Structural Factors On Dynamic Compressive Propertiessupporting

confidence: 77%

“…Material Properties: Bone was assumed as linearly isotropic and elastic (E=17GPa, =0.33) [3]. Femoral stem was taken as stainless steel (E=196GPa, =0.3).…”

Section: Figure 1 Schematic Diagram Of Hip Ballmentioning

confidence: 99%

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2D1 Artificial Organs & Implants II

2007

JBSE

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“…Current practice in orthopaedic research involves the evaluation of implants for 100 fracture fixation by manual fitting and fixation procedures, applied on a small 101 set of cadaver bones in a trial-and-error process to find the optimal implant 102 shape and position (Goyal et al, 2007 fitting. Moreover, the method was tested on a small set of 21 CT data sets.…”

mentioning

confidence: 99%

Optimisation of orthopaedic implant design using statistical shape space analysis based on level sets

Kozic

Weber

Büchler

et al. 2010

Medical Image Analysis

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10Statistical shape analysis techniques have shown to be efficient tools to build pop-11 ulation specific models of anatomical variability. Their use is commonplace as prior 12 models for segmentation, in which case the instance from the shape model that 13 best fits the image data is sought. In certain cases, however, it is not just the most 14 likely instance that must be searched, but rather the whole set of shape instances 15 that meet certain criterion. In this paper we develop a method for the assessment

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“…Im Rahmen der weiteren wissenschaftlichen Analyse müssen Faktoren wie Pseudarthroserate, funktionelle Ergebnisse, Schmerz-Scores, Lebensqualität und kosmetische Aspekte berücksichtigt werden [23]. In der Vergangenheit hat sich bei anatomisch vorgeformten Implantaten im Bereich der Tibia eine hohe Passungenauigkeit gezeigt [5,18]. Auch bei den hier untersuchten Klavikulaplatten zeigte sich, dass sich diese hohe Passgenauigkeit auch bei randomisiert ausge- Plate fit of a novel clavicula plate system (VariAx Clavicle) developed using a CT-based anatomical bone database compared to reconstruction plates individually formed by surgeons Abstract Background.…”

unclassified

Passform eines neuen auf Basis einer anatomischen Knochendatenbank entwickelten Klavikula-Osteosyntheseplattensystems (VariAx Clavicle) im Vergleich zu individuell von Chirurgen gebogenen Rekonstruktionsplatten

et al. 2013

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Klavikulafrakturen sind häufig und machen einen Anteil von 2,6−4 % aller Frakturen des Erwachsenen und 35 % aller Frakturen im Bereich des Schultergürtels aus [1,9]. Die Inzidenz von Klavikulafrakturen wird auf 29−50 pro 100.000 Einwohner pro Jahr geschätzt [3]. Führender Unfallmechanismus der häufig im Rahmen von Sportverletzungen und insbesondere bei jungen Männern auftretenden Verletzung ist die direkte Gewalteinwirkung gegen das Schultergelenk [7,13,14,17,22]. Die klassische Behandlung der Klavikulaschaftfraktur war, auch im Falle moderater Dislokation der Fragmente, eine konservative Therapie [11,16]. Aktuelle Studien berichten über hohe Pseudarthroseraten von bis zu über 15 % nach Klavikulafrakturen [14,20,24]. Die primär operative Versorgung der Klavikulafraktur wird gegenwärtig zunehmend für die Behandlung dislozierter Klavikulaschaftfrakturen empfohlen, da die Ergebnisse günstiger als nach konservativer Therapie zu sein scheinen [2,8,21]. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass das primär chirurgische Vorgehen mit halboffener oder offener Reposition und Osteosynthese mittels intramedullärer Schienung mittels Prevot-Nägeln oder Platten bei der Versorgung dislozierter Klavikulaschaftfrakturen zu einer geringeren Pseudarthroserate führt und auch Komplikationen wie Verkürzungen und Deformitäten der Klavikula, die Funktionseinschränkungen im Schultergelenk zur Folge haben können, im Vergleich zur konservativen Behandlung seltener auftreten [2,4,6,10, 15,24] Studiendesign und UntersuchungsmethodenBasierend auf einer neuen, in Zusammenarbeit von Chirurgen und Implantatherstellern entwickelten, Software zur Knochen-und Implantatanalyse (Stryker Implant Fitting Tool) erfolgte die Optimierung der Plattengeometrie einer winkelstabilen Klavikula-Osteosyntheseplatte unter Verwendung einer Knochendatenbank mit den Datensätzen von 334 menschlichen Schlüsselbeinen. Ergebnis sind zwei Plattengeometrien für die superiore Plattenanlage an der Klavikula mit unterschiedlicher S-Krümmung. Bei den in dieser Studie untersuchten Platten handelt es sich um 10-Loch-Platten mit einer Länge von 120 mm (starke S-Krümmung) bzw. 122 mm (schwache S-Krümmung; VariAx Clavicle, Stryker; . Abb. 1 und 3). Die im "VariAx-Clavicle"-System verfügbaren kürzeren Platten mit einer Länge von 75-99 mm wurden in dieser Studie nicht untersucht.Aus den segmentierten computertomographischen Datensätzen von 334 humanen Schlüsselbeinen wurden 8 zufäl-lig ausgewählt und mithilfe eines "Rapidprototyping"-Geräts exakt maßstabgetreu jeweils 3-fach aus Kunststoff hergestellt.Drei 5).Die Passform der 8 knochenspezifisch gebogenen Implantate war unabhängig vom Grad der Berufserfahrung. Die Platten der Chirurgen A, B und C zeigten einen FE von 1,85 mm 2 , 2,01 mm 2 und 2,75 mm 2 . Auch hier konnten keine signifikanten Unterschiede gefunden werden (p = 0,368). Wenn die VariAx-Platte mit der besten Krümmungsform in Bezug zum jeweiligen Knochen gewählt wurde, konnte ein FE von 1,44 mm 2 erreicht werden. Dies ist signifikant besser als die Gesamtgruppe der Chirurge...

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AN ABJS BEST PAPER: Analysis of Anatomic Periarticular Tibial Plate Fit on Normal Adults

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2D1 Artificial Organs & Implants II

2D1 Artificial Organs & Implants II

Optimisation of orthopaedic implant design using statistical shape space analysis based on level sets

Passform eines neuen auf Basis einer anatomischen Knochendatenbank entwickelten Klavikula-Osteosyntheseplattensystems (VariAx Clavicle) im Vergleich zu individuell von Chirurgen gebogenen Rekonstruktionsplatten

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