Development of a MRI compatible implant for Cervical Disc Replacement

Abstract

Se realizó primeramente la generación de conceptos biomecánicos y consecuente bosquejo de numerosas opciones de prótesis, basados en la funcionalidad del disco intervertebral cervical. El presente trabajo propone tres soluciones para desarrollar: dos primeras basadas en el movimiento articulado con superficies deslizantes, consistentes en una articulación de rótula y una articulación de silla de montar, respectivamente; la tercera solución se basa en la idea de imitar las características de amortiguación, flexión y extensión del disco intervertebral natural, por lo que se basó en un cuerpo amortiguador. Los tres modelos correspondientes siguieron el proceso de diseño por CAD/CAE, y los respectivos prototipos se sometieron a una evaluación de distorsión de imagen en resonancia magnética, resultando en una total compatibilidad con dicho sistema de imagenología médica.

Firstly, the generation of biomechanical concepts was carried out and consequently the draft of numerous prosthesis options, based on the functionality of the cervical intervertebral disc. This research proposes three solutions to develop: the first two based on articulated movement with sliding surfaces, consisting of a ball-and-socket joint and a saddle joint, respectively; the third solution is based on the idea of imitating the cushioning, flexion and extension characteristics of the natural intervertebral disc, therefore it is based on a shock-absorbing body. The three corresponding models followed the CAD/CAE design process, and the different prototypes were subjected to an evaluation of magnetic resonance image distortion, resulting in full compatibility with the medical imaging system.