Obecny stan rozwoju technologicznego i ekonomicznego społeczeństwa w powiązaniu z panującym stylem życia, wydłużeniem czasu pracy i brakiem aktywnego wypoczynku sprzyja powstawaniu wad postawy i stanów bólowych układu mięśniowo - szkieletowego kręgosłupa człowieka. Zjawisko to stało się obecnie powszechne i pomimo objęcia go wieloma programami edukacyjnymi, mającymi na celu zwiększenie świadomości społeczeństwa w tym zakresie, bóle pleców są powszechną przyczyną wizyt u lekarza. W doniesieniach Światowej Organizacji WHO stwierdza się, że dolegliwości kręgosłupa są jednym z najczęstszych powodów absencji w pracy. Oczywiste jest, że najlepszym sposobem walki z tym schorzeniem jest profilaktyka, jednak w przypadku stwierdzenia stanu zaawansowanego często koniecznością staje się pomoc rehabilitanta czy nawet interwencja chirurgiczna.
Jak wynika z badań prowadzonych przez Williama J. Kane, jedną z najczęściej występujących deformacji kręgosłupa jest skolioza, która statystycznie dotyczy jednego dziecka na sto zbadanych w wieku szkolnym. W początkowym stadium boczne skrzywienie kręgosłupa leczone jest w sposób zachowawczy, czyli za pomocą kinezyterapii bądź też przy użyciu różnego rodzaju ortez. Jednak przy dużym stopniu skrzywienia stosuje się leczenie operacyjne, które dotyczy coraz to większej liczby osób. Leczenie to z jednej strony umożliwia przywrócenie funkcjonalności układu mięśniowo-szkieletowego kręgosłupa, z drugiej zaś wiąże się z dużym ryzykiem powikłań pooperacyjnych. Dlatego też producenci instrumentarium medycznego zmuszeni są do opracowywania i wprowadzania coraz to nowszych rozwiązań konstrukcyjnych implantów. Wprowadzane implanty spełniają wiele funkcji - od korekcji skrzywienia do stabilizacji kręgosłupa.
W trakcie operacji lekarz wykonuje czynności techniczne związane z dopasowaniem implantu do konkretnego kręgosłupa pacjenta i stadium zaawansowania schorzenia. Zarówno zabiegi te, jak i sam proces wprowadzania śrub oraz rotacja prętów stabilizacyjnych wiążą się z dużym ryzykiem występowania powikłań pooperacyjnych, które związane są z możliwością pękania i łamania tkanki kostnej lub implantu.

SPIS TREŚCI

1.    WSTĘP    

2.    SKOLIOZA - ASPEKT MEDYCZNY IBIOMECHANICZNY    
2.1.    Przyczyny powstania skoliozy    
2.2.    Rodzaje skolioz    
2.3.    Diagnostyka bocznych skrzywień kręgosłupa    
2.4.    Metody oceny stanu zaawansowania skoliozy    
2.5.    Metody leczenia    
2.5.1.    Leczenie zachowawcze     
2.5.1.1.    Kinezyterapia       
2.5.1.2.    Leczenie za pomocą ortez    
2.5.2.    Leczenie operacyjne    
2.5.2.1.    Przegląd technik operacyjnych     
2.5.2.2.    Przyczyny komplikacji pooperacyjnych    

3.    IMPLANTY STOSOWANE W LECZENIU SKOLIOZY    
3.1.    Materiały stosowane na implanty    
3.2.    Kryteria wytrzymałościowe stawiane implantom kręgosłupa    

4.    BIOMECHANIKA UKŁADU MIĘŚNIOWO-SZKIELETOWEGO KRĘGOSŁUPA CZŁOWIEKA ZE SKOLIOZĄ      
4.1.    Własności wytrzymałościowe kręgosłupa fizjologicznego i po implantacji
4.2.    Własności wytrzymałościowe poszczególnych struktur kręgosłupa    

5.    MODELOWANIE UKŁADU MIĘŚNIOWO-SZKIELETOWEGO KRĘGOSŁUPA CZŁOWIEKA    
5.1.    Modelowanie układu kostnego    
5.2.    Modelowanie krążka międzykręgowego    
5.3.    Modelowanie połączeń stawowych     
5.4.    Modelowanie więzadeł     
5.5.    Modelowanie mięśni     
5.6.    Przegląd literatury z zakresu modelowania kręgosłupa     
5.7.    Przegląd literatury z zakresu modelowania kręgosłupa z implantem     
5.8.    Sposoby weryfikacji modeli biomechanicznych     

6.    BUDOWA MODELI  KRĘGOSŁUPA CZŁOWIEKA NA  PODSTAWIE METODY ZAPROPONOWANEJ PRZEZ AUTORÓW    
6.1. Założenia przyjęte w procesie modelowania       
6.2. Opis kolejnych etapów modelowania numerycznego       
6.3. Metodyka tworzenia geometrii kręgosłupa     
6.3.1. Opis programu Bio3DMode
l     
7.    OBLICZENIA I WERYFIKACJA     
7.1.    Weryfikacja modelu numerycznego     
7.2.    Wyznaczanie sztywności modelowanego układu     
7.3.    Symulacja derotacji odcinka kręgosłupa podczas implantacji z dostępi przedniego
    
8.    PODSUMOWANIE    
BIBLIOGRAFIA     
ZAŁĄCZNIK 1.   Przegląd implantów stosowanych do korekcji skrzywień bocznych kręgosłupa       
ZAŁĄCZNIK 2.   Anatomia kręgosłupa