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대한기계학회 대한기계학회 춘추학술대회 대한기계학회 창립 60주년 기념 추계학술대회 강연 및 논문 초록집
발행연도
2005.11
수록면
1,740 - 1,743 (4page)

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The endplate that lies between the vertebral body and intervertebral disc is a structure of significant physiological importance. However, mechanically the end-plate appears to be a “weak link” and its fracture pattern presents an age-related phenomenon. In current study, the effects of simulated degenerative changes in the lumbar disc and vertebral body on the endplate were examined using finite element (FE) analysis. For this purpose, an intact lumbar functional spinal unit (FSU) of L3-4 FE model was constructed and another three degenerative models were made by modifying the intact one. A mildly degenerated disc was simulated by removing the hydrostatic capacities of the nucleus and making the disc stiffer than a normal one. The severe degenerated disc, made by “nuclotomy”, was assumed to be void of nucleus. The possible alterations in bone quality due to osteoporosis were simulated by adjusting the corresponding material properties of bony structures. Under axial compression of 2000N, compared to the intact case, the model with “stiffer” disc showed an 82.4% decrease in tensile stress in posterior region, a 22.5% increase in compression in the mid region of the endplate respectively; while compressive stress generated anteriorly. The “nucleotomy” case showed reversed stress states in all regions of the endplate correspondingly. As to the “osteoporosis” model, there were 32% and 50.6% increases in the tensile stress in posterior and anterior regions of the endplate respectively. Based on these results, the failure patterns could be predicted. We concluded that the stress and strain distributions in endplate under axial loading were highly dominated by its adjacent structures. Both the degenerated disc and osteoporosis may have a pronounced impact on the structural failure of the endplate, and the possible fracture patterns predicted by FE model might be used as references for the clinical assessment of the failure mechanism of the endplate.
#FEA(유한요소법) #endplate fracture(종판 골절) #degenerative disc(퇴행성 추간판) #osteoporosis(골다공증)

목차

Abstract
1. INTRODUCTION
2. MATERIALS AND METHODS
3. RESULTS
4. DISCUSSION
5. CONCLUSION
ACKNOWLEDGEMNETS
References

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