Numerical simulation and analysis of the stress-strain state of the «lumbar spine – sacrum – pelvis» kinematic chain in unilateral blocking of the sacroiliac joint

Authors

  • Volodymyr Staude
  • Andrey Kondratyev
  • Mykhaylo Karpinsky

DOI:

https://doi.org/10.15674/0030-59872012413-19

Keywords:

stress-strain state, inclination of the sacrum, lumbar lordosis, spine, pelvis

Abstract

The article deals with results of a numerical simulation and a mathematical analysis, using the finite element method, of the stress-strain state in the “lumbar spine – sacroiliac joint – pelvis” system with different variants of inclination of the sacrum and lumbar lordosis in conditions of unilateral blocking of the sacrum. Peculiarities of the maximum and minimum stress in the area of the sacroiliac joint in case of a unilateral blocking and different variants of inclination of the sacrum and lumbar lordosis are shown.

References

  1. Vleeming A. Mobility of the sacroilac joint in the elderly: A kinetic and radiology study / A.Vleeming, J. P. Van Wingerden, P. Dijkstra // Clin. Biomech. — 1991. — Vol. 6. — P. 161–168.
  2. Maigne J. V. Results of sacroilac joint double block and value of pain provocation test in 54 patients with low back pain / J. V. Maigne, A. Aivakiklis, F. Pfefer // Spine. — 1996. — Vol. 21. — P. 1889–1892.
  3. Van der Wurff P. A multitest redimen of pain provocation tests as an aid to reduce unnecessary minimally invasive joint procedures / P. van der Wurff, E. J. Buijs, G. J. Groen // Arch. Phys. Med. Rehabil. — 2006. — Vol. 87. — P. 10–14.
  4. Васильева Л. Ф. Мануальная диагностика и терапия (клиническая биомеханика и патобиомеханика): Руководство для врачей / Л. Ф. Васильева. — СПб.: ИКФ «Фолиант», 1999. — 400 с.
  5. Finite element methods in spine Biomechanics research / L. G. Gilbertson, V. K. Goel, W. Z. Kong et el. // CRC Crit Rev Biomed Eng. — 1995. — № 23. (Pt. 5–6). — P. 411–473.
  6. Куценко В. А. Поясничный спондилолистез (патогенез, диагностика, прогнозирование и лечение): дис. … доктора мед. наук / В. А. Куценко — Харьков, 2009. — 555 с.
  7. Истомин А. Г. Восстановление стабильности таза при повреждениях и заболеваниях подвздошно-крестцовых суставов: дис. ... доктора мед. наук / А. Г. Истомин — Харьков, 2001. — 329 с.
  8. Исследование напряженно-деформированного состояния системы «имплантат – поясничный отдел позвоночника – таз» при различных вариантах фиксации / А. А. Мезенцев, Д. Е. Петренко, А. А. Барков, А. В. Яресько // Ортопедия, травматология и протезирование. — 2011. — № 2. — С. 37–41.
  9. Biomechanical аnalysis of reducing sacroiliac joint shear load by optimization of pelvic muscle and ligament forces / J. J. M. Pel, C. W. Spoor, A. L. Pool-Goudzwaard et el. // Ann. Eng. — Vol. 36. — № 3. — Р. 415–424.
  10. Стауде В. А. Численное моделирование и анализ напряженно-деформированного состояния кинематической цепи «поясничный отдел позвоночника – крестец – таз» при различных вариантах поясничного лордоза / В. А. Стауде, А. В. Кондратьев, М. Ю. Карпинский // Ортопедия, травматология и протезирование. — 2012. — №2. — С. 50–56.
  11. Алямовский А. А. SolidWorks/COSMOSWorks. Инженерный анализ методом конечных элементов / А. А. Алямовский. — М.: ДМК Пресс, 2004. — 432 с.
  12. Зенкевич О. С. Метод конечных элементов в технике / О. С. Зенкевич. — М.: Мир, 1975. — 271 с.
  13. Чигарев А. В. Ansys для инженеров: Справ. пособие / А. В. Чигарев, А. С. Кравчук, А. Ф. Смалюк. — М.: Машиностроение, 2004. — 512 с.
  14. Anatomical and biomechanical analysis of the unique and consistent locations of sacral snsufficiency fractures / N. J. Sinstrom, J. E. Heiserman, K. E. Kartman et el. / Spine. — 2009. — Vol. 15, № 34(4), — Р. 309–315.
  15. Березовский В. А. Биофизические характеристики тканей человека: справочник / В. А. Березовский, Н. Н. Колотилов. — К.: Наукова думка, 1990. — 224 с.

Downloads

How to Cite

Staude, V., Kondratyev, A., & Karpinsky, M. (2012). Numerical simulation and analysis of the stress-strain state of the «lumbar spine – sacrum – pelvis» kinematic chain in unilateral blocking of the sacroiliac joint. ORTHOPAEDICS TRAUMATOLOGY and PROSTHETICS, (4), 13–19. https://doi.org/10.15674/0030-59872012413-19

Issue

No. 4 (2012)

Section

ORIGINAL ARTICLES

License

Copyright (c) 2014 Volodymyr Staude, Andrey Kondratyev, Mykhaylo Karpinsky

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The authors retain the right of authorship of their manuscript and pass the journal the right of the first publication of this article, which automatically become available from the date of publication under the terms of Creative Commons Attribution License, which allows others to freely distribute the published manuscript with mandatory linking to authors of the original research and the first publication of this one in this journal.

Authors have the right to enter into a separate supplemental agreement on the additional non-exclusive distribution of manuscript in the form in which it was published by the journal (i.e. to put work in electronic storage of an institution or publish as a part of the book) while maintaining the reference to the first publication of the manuscript in this journal.

The editorial policy of the journal allows authors and encourages manuscript accommodation online (i.e. in storage of an institution or on the personal websites) as before submission of the manuscript to the editorial office, and during its editorial processing because it contributes to productive scientific discussion and positively affects the efficiency and dynamics of the published manuscript citation (see The Effect of Open Access).