Introduction. The treatment of burst fractures at the thoracolumbar junction remains a contentious issue in vertebrology. Despite a broad array of surgical interventions available, many surgeons favor isolated posterior stabilization, which can be performed using either minimally invasive or open approaches. However, the biomechanical properties of these methods have not been thoroughly investigated. Objective: This study aims to evaluate the biomechanical stability of the thoracolumbar junction following transpedicular stabilization of a burst fracture at the Th12 vertebra, under different system configurations influenced by lateral flexion. Materials and Methods: A mathematical finite element model of the human thoracolumbar spine, featuring a burst fracture at the Th12 vertebra, was developed. The model included a transpedicular stabilization system with eight screws, simulating “long” stabilization. We examined four variants of transpedicular fixation using both mono- and bicortical screws, with and without the inclusion of two cross-links. Results: The study found that the load borne by the damaged Th12 vertebral body varied depending on the fixation system employed. Specifically, stress levels were 24.0 MPa, 27.3 MPa, 18.4 MPa, and 25.8 MPa for models with short screws without cross-links, long screws without cross-links, short screws with cross-links, and long screws with cross-links, respectively. At the screw entry points in the vertebral arch, the highest stress values were recorded at the L2 vertebra, showing 11.8 MPa, 14.0 MPa, 9.4 MPa, and 13.4 MPa for each respective model. Among the metal construct elements, the connecting rods consistently exhibited the highest stress, with values of 226.7 MPa, 313.4 MPa, 212.4 MPa, and 293.98 MPa, respectively. Conclusion: The results underscore that utilizing cross-links in the stabilization of burst fractures at the thoracolumbar junction, which is only feasible through an open installation, somewhat mitigates stress within the stabilized spinal segment. Meanwhile, the modeling of lateral flexion revealed only minimal differences in stress values between open and minimally invasive installations.

Лечение взрывных переломов в зоне грудо-поясничного перехода остается спорным вопросом в вертебрологии. Несмотря на широкий спектр доступных хирургических вмешательств, многие хирурги предпочитают изолированную заднюю стабилизацию, которую можно выполнить с помощью малоинвазивных или открытых методов. Однако биомеханические свойства этих методов до сих пор изучены недостаточно. Цель: оценить биомеханическую устойчивость зоны грудо-поясничного перехода после транспедикулярной стабилизации взрывного перелома позвонка Th12 в разных конфигурациях системы под влиянием латерофлексии. Материалы и методы. Разработана конечно-элементная модель фрагмента грудо-поясничного позвоночника человека с взрывным переломом позвонка Th12. Модель содержит систему транспедикулярной фиксации с 8 винтами, которая имитирует «длинную» стабилизацию. Проанализированы четыре варианта транспедикулярной фиксации с помощью монокортикальных и бикортикальных винтов без применения двух поперечных стяжек и с их использованием. Результаты. Исследование выявило, что нагрузка, которую несет поврежденный позвонок Th12, зависит от выбранной системы фиксации. В частности, уровни напряжения составили 24,0, 27,3, 18,4 и 25,8 МПа для моделей с короткими винтами без поперечных стяжек, длинными винтами без стяжек, короткими винтами с поперечными стяжками и длинными винтами со стяжками соответственно. В точках входа винтов в дугу позвонка самые высокие значения напряжений зафиксированы в позвонке L2 ‒ 11,8, 14,0, 9,4 и 13,4 МПа для упомянутых моделей соответственно. Из элементов металлической конструкции соединительные балки демонстрировали наибольшую нагрузку ‒ 226,7, 313,4, 212,4 и 293,98 МПа соответственно. Выводы. Полученные результаты свидетельствуют, что использование поперечных стяжек для стабилизации взрывных переломов в зоне грудо-поясничного перехода, что можно реализовать только при открытом вмешательстве, в определенной степени уменьшает напряжение в стабилизированном сегменте позвоночника. Моделирование бокового изгиба выявило лишь незначительные отличия по уровню напряжения между открытыми и малоинвазивными вмешательствами.

Лікування вибухових переломів у зоні грудо-поперекового переходу залишається спірним питанням у вертебрології. Незважаючи на широкий спектр доступних хірургічних втручань, багато хірургів віддають перевагу ізольованій задній стабілізації, яку можна виконати за допомогою малоінвазивних або відкритих методів. Однак біомеханічні властивості цих методів досі вивчено недостатньо. Мета: оцінити біомеханічну стабільність зони грудо-поперекового переходу після транспедикулярної стабілізації вибухового перелому хребця Th12 у різних конфігураціях системи під впливом латерофлексії. Матеріали і методи. Розроблено скінченно-елементну модель фрагмента грудо-поперекового хребта людини із вибуховим переломом хребця Th12. Модель містить систему транспедикулярної фіксації з 8 гвинтами, що імітує «довгу» стабілізацію. Проаналізовано чотири варіанти транспедикулярної фіксації за допомогою монокортикальних і бікортикальних гвинтів без застосування двох поперечних стяжок і з їх використанням. Результати. Дослідження виявило, що навантаження, яке несе пошкоджений хребець Th12, залежить від обраної системи фіксації. Зокрема рівні напруження становили 24,0, 27,3, 18,4 та 25,8 МПа для моделей із короткими гвинтами без поперечних стяжок, довгими гвинтами без стяжок, короткими гвинтами з поперечними стяжками та довгими гвинтами зі стяжками відповідно. У точках входу гвинтів у дугу хребця найвищі значення напружень зафіксовані в хребці L2 ‒ 11,8, 14,0, 9,4 і 13,4 МПа для зазначених моделей відповідно. З елементів металевої конструкції з’єднувальні балки демонстрували найбільше навантаження ‒ 226,7, 313,4, 212,4 та 293,98 МПа відповідно. Висновки. Отримані результати свідчать, що використання поперечних стяжок при стабілізації вибухових переломів у зоні грудо-поперекового переходу, що можна реалізувати лише при відкритому втручанні, певною мірою зменшує напруження в стабілізованому сегменті хребта. Моделювання бічного згинання виявило лише незначні відмінності за рівнем напруження між відкритими та малоінвазивними втручаннями