Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

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La spondylolyse et le spondylolisthésis sont une déformité bien connue dans le domaine de l’orthopédie. Par contre, il persiste des confusions et des débats sur différents aspects de cette pathologie incluant l’étiologie, l’histoire naturelle et le traitement. Récemment, deux études ont démontré l’influence significative de la morphologie du sacrum dans le spondylolisthésis par Inoue et al. et Whitesides et al.4,5 Ces trouvailles ont renouvelé l’intérêt dans l’évaluation radiologique de la balance sagittale de cette condition. L’objectif principal de ce travail est d’évaluer l’influence de la forme et l’orientation du sacrum chez les patients atteints de spondylolisthésis. Pour ce faire, nous avons construit une base de données de patients présentant un spondylolisthésis et d’un groupe contrôle. Par la suite les radiographies de ces sujets ont été analysées par un programme d’ordinateur afin de calculer tous les paramètres pertinents. Ce travail nous a tout d’abord permis de déterminer à partir des radiographies de 120 volontaires pédiatriques et plus de 130 patients pédiatriques atteints de la spondylolisthésis, les valeurs moyennes et la variation des paramètres angulaires qui influencent l’équilibre sagittal du rachis. Cette base de données est la première existante dans la population pédiatrique. Ces données seront d’une grande utilité pour le futur lors d’études concernant diverses conditions spinales. Nous avons remarqué une différence significative de la morphologie sacrée chez les sujets présentant le spondylolisthésis. Par ailleurs, l’étude de corrélation nous a également permis d’établir une forte relation entre le sacrum, le bassin et la colonne dans le profil sagittal. Finalement, ce travail a permis une meilleure compréhension globale de la posture sagittale chez les sujets normaux et chez les sujets atteints du spondylolisthésis qui pourra servir pour mieux analyser cette condition et pour ajuster les traitements selon l’analyse. / Developmental spondylolysis and spondylolisthesis is a well known and described sagittal spinal deformity in the literature. However, there is still an ongoing debate on different aspects about this pathology including its etiology, pathophysiology, natural evolution and preferred treatment. Numerous parameters and radiologic measures have been described in order to precisely quantify the abnormal relationship between L5 and S1. So far none of these parameters have been proven reliable to predict the evolution in the spinal deformity. Recently, two interesting studies showed that sacral morphology has a significant influence on spondylolisthesis.4,5 These findings have a direct implication to the evaluation and treatment of spondylolisthesis. This also renews our scientific interest in the sagittal morphology in this condition. The principal objective of this work is to evaluate the influence of the sacral form and orientation in patients with spondylolisthesis. First of all, we constructed a large database of all patients with spondylolisthesis with a comparable control group. After the radiographs are analyzed by computer to calculate all possible sagittal parameters described in the current literature. This project has first of all allowed us to establish an ongoing database of all patients with spondylolysis and spondylolisthesis. So far this database is the largest in the literature and consists of more than 120 subjects. This database allows us to analyze retrospectively and prospectively on the influence of sacropelvic sagittal morphology in subjects with spondylolisthesis.

Introdução: O acesso lombar transpsoas extremo lateral (LLIF) é uma abordagem retroperitoneal para artrodese intersomática que constitui num implante (cage) o qual se sustenta nas duas margens laterais do anel epifisário, maximizando o apoio na placa terminal. Há também a descompressão indireta das estruturas nervosas através da discectomia e restauro da altura discal pelo cage. Objetivo: Avaliar a eficácia clínica e radiológica da descompressão indireta após o LLIF para estenose do canal lombar. Métodos: Estudo prospectivo clínico e radiológico em único centro, com 20 pacientes portadores de estenose do canal lombar, sem resposta ao tratamento clínico, submetidos à cirurgia de artrodese por via lateral transpsoas minimamente invasiva. Foram coletados dados clínicos e radiológicos no período pré-operatório, em 6 semanas, em três meses, seis e doze meses após a cirurgia. Dados radiológicos medidos em RNM incluíram área e altura dos forâmens, área do canal, diâmetro do canal e altura anterior e posterior do disco intervertebral. Questionários clínicos incluíram EVA e ODI. A incidência de complicações e re-operações foram descritas. Resultados: A idade média do grupo foi de 57,8 anos. Foram tratados ao todo 25 níveis. As cirurgias decorreram sem complicações intra-operatórias. Um caso (5%) recebeu re-operação. A área do canal aumentou de 109 mm para 149mm (p < 0,001) e de 9,3mm para 12,2mm (p < 0,001) em diâmetro anteroposterior. Os valores de área dos forâmens também demonstraram o efeito da descompressão indireta em ambos lados (p < 0,001). A altura do forâmen mostrou ganhos significativos, de 2,8mm de média (p < 0,001). A altura discal foi aumentada em média 25% (p < 0,001). Os resultados de questionários EVA e ODI respondidos pelos pacientes confirmaram o efeito clínico da descompressão indireta demonstrada radiologicamente. Conclusão: Observamos que a descompressão indireta pelo método de LLIF apresenta resultados que comprovam a melhora tanto radiológica quanto clínica com baixa taxa de complicações e re-operações / Background: Lateral transpsoas lateral access (LLIF) is a retroperitoneal approach for intersomatic arthrodesis that constitutes an implant, which is supported on the two lateral margins of the epiphyseal ring, maximizing the support in the terminal plate. There is also indirect decompression of nerve structures through discectomy and restoration of disc height by cage. Aim: Evaluate the clinical and radiological improvement of the indirect decompression after LLIF for lumbar canal stenosis. Methods: Prospective clinical and radiological study in a single center, with 20 patients with lumbar canal stenosis, without response to clinical treatment, submitted to minimally invasive transpsoas lateral lumbar interbody fusion (LLIF) surgery. Clinical and radiological data were collected in the preoperative period, at 6 weeks, at three, six and twelve months after surgery. Radiological data measured on MRI included area and height of foramen, canal area, canal diameter and anterior and posterior height of the intervertebral disc. Clinical questionnaires included VAS and ODI. Complications and re-operations were described. Results: The mean age of the group was 57.8 years. A total of 25 levels were treated. Surgeries were performed without intraoperative complications. One case (5%) received reoperation. The canal area increased from 109 mm to 149 mm (p < 0.001) and from 9.3 mm to 12.2 mm (p < 0.001) in the anteroposterior diameter. The values of the foramen area also demonstrated the effect of indirect decompression on both sides (p < 0.001). The height of the foramen showed significant gains, of 2.8 mm of mean (p < 0.001). Disc height was increased by an average of 25% (p < 0.001). The results of VAS and ODI questionnaires answered by the patients confirmed the clinical effect radiologically demonstrated of indirect decompression. Conclusion: We observed that indirect decompression by the LLIF method is feasible radiologically and clinically with a low rate of complications and reoperations

La spondylolyse et le spondylolisthésis sont une déformité bien connue dans le domaine de l’orthopédie. Par contre, il persiste des confusions et des débats sur différents aspects de cette pathologie incluant l’étiologie, l’histoire naturelle et le traitement. Récemment, deux études ont démontré l’influence significative de la morphologie du sacrum dans le spondylolisthésis par Inoue et al. et Whitesides et al.4,5 Ces trouvailles ont renouvelé l’intérêt dans l’évaluation radiologique de la balance sagittale de cette condition. L’objectif principal de ce travail est d’évaluer l’influence de la forme et l’orientation du sacrum chez les patients atteints de spondylolisthésis. Pour ce faire, nous avons construit une base de données de patients présentant un spondylolisthésis et d’un groupe contrôle. Par la suite les radiographies de ces sujets ont été analysées par un programme d’ordinateur afin de calculer tous les paramètres pertinents. Ce travail nous a tout d’abord permis de déterminer à partir des radiographies de 120 volontaires pédiatriques et plus de 130 patients pédiatriques atteints de la spondylolisthésis, les valeurs moyennes et la variation des paramètres angulaires qui influencent l’équilibre sagittal du rachis. Cette base de données est la première existante dans la population pédiatrique. Ces données seront d’une grande utilité pour le futur lors d’études concernant diverses conditions spinales. Nous avons remarqué une différence significative de la morphologie sacrée chez les sujets présentant le spondylolisthésis. Par ailleurs, l’étude de corrélation nous a également permis d’établir une forte relation entre le sacrum, le bassin et la colonne dans le profil sagittal. Finalement, ce travail a permis une meilleure compréhension globale de la posture sagittale chez les sujets normaux et chez les sujets atteints du spondylolisthésis qui pourra servir pour mieux analyser cette condition et pour ajuster les traitements selon l’analyse. / Developmental spondylolysis and spondylolisthesis is a well known and described sagittal spinal deformity in the literature. However, there is still an ongoing debate on different aspects about this pathology including its etiology, pathophysiology, natural evolution and preferred treatment. Numerous parameters and radiologic measures have been described in order to precisely quantify the abnormal relationship between L5 and S1. So far none of these parameters have been proven reliable to predict the evolution in the spinal deformity. Recently, two interesting studies showed that sacral morphology has a significant influence on spondylolisthesis.4,5 These findings have a direct implication to the evaluation and treatment of spondylolisthesis. This also renews our scientific interest in the sagittal morphology in this condition. The principal objective of this work is to evaluate the influence of the sacral form and orientation in patients with spondylolisthesis. First of all, we constructed a large database of all patients with spondylolisthesis with a comparable control group. After the radiographs are analyzed by computer to calculate all possible sagittal parameters described in the current literature. This project has first of all allowed us to establish an ongoing database of all patients with spondylolysis and spondylolisthesis. So far this database is the largest in the literature and consists of more than 120 subjects. This database allows us to analyze retrospectively and prospectively on the influence of sacropelvic sagittal morphology in subjects with spondylolisthesis.

Das Konzept der spinopelvinen sagittalen Balance beruht auf der Wechselwirkung und dem Abhängigkeitsprinzip zwischen Einstellung der Wirbelsäulenkrümmungen zueinander sowie Einstellung der Wirbelsäule zum Becken in der Sagittalebene (Koller et al. 2009). Die sagittale Balance der Wirbelsäule wird beschrieben durch Winkel und Abstände. Sie definieren einerseits die optimale Ausrichtung der Wirbelsäule im Verhältnis zum Becken in der Sagittalebene. Andererseits werden sie zur Beschreibung von Pathologien genutzt. In den beiden letzten Jahrzehnten sind unterschiedliche, teils konkurrierende Konzepte zur sagittalen Balance entstanden (Duval-Beaupère et al. 1992, During et al. 1985, Jackson & McManus 1994, Jackson et al. 1998). Das französische Modell der Autorengruppe um Duval-Beaupère und Legaye (Duval-Beaupère et al. 1992, Legaye & Duval-Beaupère 1998) gilt in der heutigen wissenschaftlichen Diskussion als maßgeblich (Harding 2009). Die Parameter dieses Modells sind der individuell konstante, anatomische Parameter Pelvic Incidence und die positionalen Parameter Pelvic Tilt und Sacral Slope. Dem Konzept von Duval-Beaupère et al. liegen biomechanische Untersuchungen zur Verteilung der Schwerkraft mit dem Barycentremeter zugrunde (Duval-Beaupère et al. 1992). Der wesentliche Parameter im Konzept nach During et al. (1985) ist der pelvisakrale Winkel. Jackson und Co-Autoren definieren die spinopelvine Balance in der Sagittalen mittels des Beckenradius-Methode mit dem namensgebenden Parameter PR, einer Längenangabe, und dem Winkel PR-S1 (Jackson et al. 1998, Jackson & Hales 2000). Letztgenannte Parameter wurden durch Korrelations- und Reliabilitätsanalysen erhoben. Die vorliegende Arbeit stellt im Rahmen eines Literaturstudiums die konkurrierenden Konzepte und ihre Weiterentwicklungen vor. Das Verhalten der unterschiedlichen Parameter während Wachstum und Alter wird beschrieben. Ihr Verhalten bei und ihr potentieller Einfluss auf die Entwicklung von Pathologien der Wirbelsäule wird anhand des Beispiels der Spondylolisthese beleuchtet. Den vorangestellten Konzepten und insbesondere ihrer Anwendung zur Berechnung der optimalen sagittalen Balance, zur Berechnung der optimalen Lordose und zur Distinktion des physiologischen vom pathologischen Zustand ist eine zunehmende Komplexität gemeinsam. Es werden komplizierte mathematische Gleichungen (Legaye & Duval-Beaupère 2005; Boulay et al. 2006) und aufwendige wie teure Computersoftware bei der Anwendung der Konzepte benötigt (Berthonnaud et al. 2005b). Baig et al. schlugen 2010 ein alternatives Verfahren zur Beschreibung eines Teilaspekts der spinopelvinen Balance in der Sagittalen vor. Anhand des Parameters hüftsakraler Abstand soll die Vorhersage der lumbalen Lordose erfolgen. Die eigenen Untersuchungen prüfen das Konzept nach Baig et al. mittels einer Reliabilitätsuntersuchung. Ermittelt wird die Intrarater- und die Interrater-Reliabilität für lumbale Lordose und hüftsakralen Abstand. Die lumbale Lordose wird dabei mittels des gebräuchlichen Verfahrens nach Cobb (Cobb 1948) vom ersten Sakral- bis zum ersten Lendenwirbelkörper gemessen. Der hüftsakrale Abstand bezeichnet den Abstand zwischen Mittelpunkt beider Femurköpfe und Promontorium auf einer Röntgenaufnahme der Lendenwirbelsäule im lateralen Strahlengang (Baig et al. 2010). Bei der Konstruktion des hüftsakralen Abstandes und seiner Festlegung als morphologischer Parameter, wird die bicoxofemorale Achse (Achse durch das Zentrum beider Femurköpfe) (Jackson & McManus 1994; John & Fisher 1994) als Fixpunkt gewählt. Die bicoxofemorale Achse stellt das Zentrum der Beckenrotation dar (John& Fisher 1994). Vermessen wurden die Röntgenaufnahmen von 30 rückengesunden Freiwilligen zu je zwei unterschiedlichen Zeitpunkten von jeweils drei unabhängigen Untersuchern. Die eigenen Untersuchungen verfolgen zur Hypothesenprüfung eine Reliabilitätsanalyse (Intrarater und Interrater-Reliabilität). Man folgt bei der Festlegung des Parameters „hüftsakraler Abstand“ als konstantem, durch die Beckenanatomie vorgegebenen Parameter damit der Methodik Jacksons, nach der die Festlegung der anatomischen Parameter durch hohe Übereinstimmung in longitudinalen Untersuchungen erfolgte (Jackson & Hales 2000). Das Ergebnis der Reliabilitätsanalyse zeigt hohe Werte für die Intrarater und Interrater-Reliabilität. Das Ergebnis der anschließend durchgeführten Regressionsanalyse für hüftsakralen Abstand (unabhängige Variable) und den Winkel der lumbalen Lordose (abhängige Variable) zeigt einen negativen Zusammenhang. Zusammenfassend weisen die Ergebnisse der statistischen Auswertung darauf hin, dass das vorgestellte Verfahren nach Baig et al. (2010) eine zuverlässige Methode zur Bestimmung der lumbalen Lordose ist und unabhängig von der Erfahrung des Untersuchers replizierbare Ergebnisse liefert.

De multiples études ont rapporté une prévalence augmentée de spondylolyse et de spondylolisthésis chez certains groupes d’athlètes, en particulier les gymnastes, pouvant atteindre jusqu’à 40 à 50%. À cela s’ajoute le fait que plusieurs études récentes ont démontré une association entre le spondylolisthésis et une morphologie et orientation sacro-pelviennes déviante de la normale. La morphologie et l’orientation sacro-pelviennes chez les gymnastes ainsi que leur relation avec le spondylolisthésis n’ont jamais été analysées. L’objectif de cette étude était donc d’évaluer la prévalence du spondylolithésis au sein d’une cohorte de gymnastes ainsi que les caractéristiques démographiques et paramètres de morphologie et orientation sacro-pelviennes associés. Afin d’atteindre cet objectif, une évaluation des caractéristiques démographiques et des paramètres radiologiques d’une cohorte de 92 jeunes gymnastes a été menée. Les deux études présentées ont démontré une prévalence de spondylolisthésis chez les jeunes gymnastes de 6.5%, similaire à celle retrouvée dans la population générale. Le nombre d’heures d’entraînement hebdomadaire a été le seul facteur statistiquement différents entre les gymnastes avec et ceux sans spondylolisthésis. Nos résultats ont aussi démontré que les gymnastes atteints d’un spondylolisthésis présentent une morphologie et une orientation sacro-pelviennes sagittales différentes, en terme d’incidence pelvienne (p = 0.02) et d’angle de table sacrée (p = 0.036), de celles des gymnastes sans spondylolisthésis. Nos observations supportent donc l’importance du rôle de la morphologie et de l’orientation sacro-pelviennes dans le développement du spondylolisthésis. / Multiple studies have reported an increased prevalence of spondylolysis and spondylolisthesis in certain groups of athletes, including gymnasts, where it can reach as high as 40 to 50%. Numerous studies have shown that sagittal sacro-pelvic morphology and orientation is different in spondylolisthesis. Sacro-pelvic morphology and orientation in gymnasts and their relationship with spondylolisthesis have never been analyzed. The purpose of this study was to evaluate the prevalence of spondylolisthesis in a cohort of gymnasts, as well as the associated demographic characteristics and sacro-pelvic morphology and orientation. In order to achieve our goal, an evaluation of different demographic characteristics and radiological parameters was performed on a cohort of 92 young gymnasts. A 6.5 % prevalence of spondylolisthesis was found. The weekly training schedule was the only statistically significant different demographic characteristic between the two groups, with and without spondylolisthesis. Our results have also shown that sagittal sacro-pelvic morphology and orientation, in terms of pelvic incidence (p = 0.02) and sacral table angle (p = 0.036), is different between gymnasts with and without spondylolisthesis. In conclusion, our observations support the importance of sacro-pelvic morphology and orientation in spondylolisthesis.

Objectif: Nous avons effectué une étude chez 135 patients ayant subis une chirurgie lombo-sacrée avec vissage pédiculaire sous navigation par tomographie axiale. Nous avons évalué la précision des vis pédiculaires et les résultats cliniques. Méthodes: Cette étude comporte 44 hommes et 91 femmes (âge moyen=61, intervalle 24-90 ans). Les diamètres, longueurs et trajectoires des 836 vis ont été planifiés en préopératoire avec un système de navigation (SNN, Surgical Navigation Network, Mississauga). Les patients ont subi une fusion lombaire (55), lombo-sacrée (73) et thoraco-lombo-sacrée (7). La perforation pédiculaire, la longueur des vis et les spondylolisthesis sont évalués par tomographies axiales postopératoires. Le niveau de douleur est mesuré par autoévaluations, échelles visuelles analogues et questionnaires (Oswestry et SF-36). La fusion osseuse a été évaluée par l’examen des radiographies postopératoires. Résultats: Une perforation des pédicules est présente pour 49/836 (5.9%) des vis (2.4% latéral, 1.7% inférieur, 1.1% supérieur, 0.7% médial). Les erreurs ont été mineures (0.1-2mm, 46/49) ou intermédiaires (2.1 - 4mm, 3/49 en latéral). Il y a aucune erreur majeure (≥ 4.1mm). Certaines vis ont été jugées trop longues (66/836, 8%). Le temps moyen pour insérer une vis en navigation a été de 19.1 minutes de l΄application au retrait du cadre de référence. Un an postopératoire on note une amélioration de la douleur des jambes et lombaire de 72% et 48% en moyenne respectivement. L’amélioration reste stable après 2 ans. La dégénérescence radiologique au dessus et sous la fusion a été retrouvée chez 44 patients (33%) and 3 patients respectivement (2%). Elle est survenue en moyenne 22.2 ± 2.6 mois après la chirurgie. Les fusions se terminant à L2 ont été associées à plus de dégénération (14/25, 56%). Conclusion: La navigation spinale basée sur des images tomographiques préopératoires est une technique sécuritaire et précise. Elle donne de bons résultats à court terme justifiant l’investissement de temps chirurgical. La dégénérescence segmentaire peut avoir un impact négatif sur les résultats radiologique et cliniques. / Objective: The authors studied 135 consecutive patients following a lumbo-sacral fixation using pedicle screws and CT-based navigation to evaluate pedicle screw accuracy and clinical outcomes. Methods: The series included 44 men and 91 women (mean age 61 years, range 24-90 years). All 836 screws were planned with pre-operative CT-Scans in a navigation system (SNN, Surgical Navigation Network, Mississauga, Ontario, Canada) for diameter, length and direction. Fixation included the lumbar spines only (55), the lumbo-sacral spine (73) or the thoraco-lumbo-sacral spine (7). Pedicle perforation, screw length and spondylolisthesis were assessed on post-operative CT-Scan. Pain was surveyed using self-rated scales, visual analogue scales, Oswestry and SF-36 questionnaires. Bony union was assessed on post-operative follow-up radiographs. Results: Pedicle perforation was found in 49/836 (5.9%) screws (2.4% laterally, 1.7% inferiorly, 1.1% superiorly, 0.7% medially). The errors were minor (0.1-2mm, 46/49) or intermediate (2.1 – 4 mm, 3/49). All intermediate errors were lateral. There were no major errors (≥ 4.1mm). Some screws were judged too long (66/836, 8%). The average time to insert one screw with navigation was 19.1 minutes from application to removal of the reference frame. The amount of improvement at one year post-operation for self-rated leg and back pain were 72% and 48% respectively. The improvement was stable over 2 years. Above-level and below-level radiological degenerations were found in 44 patients (33%) and 3 patients respectively (2%) and occurred on average 22.2 ± 2.6 months after the surgery. Fusions ending at L2 had the most degenerations (14/25, 56%). Conclusion: CT-based preoperative navigation for lumbo-sacral pedicle screw insertion is accurate and associated with a good short term outcome, making it worth the investment of the additional time required. Segmental degeneration may have a negative effect on radiological and clinical outcomes.

De multiples études ont rapporté une prévalence augmentée de spondylolyse et de spondylolisthésis chez certains groupes d’athlètes, en particulier les gymnastes, pouvant atteindre jusqu’à 40 à 50%. À cela s’ajoute le fait que plusieurs études récentes ont démontré une association entre le spondylolisthésis et une morphologie et orientation sacro-pelviennes déviante de la normale. La morphologie et l’orientation sacro-pelviennes chez les gymnastes ainsi que leur relation avec le spondylolisthésis n’ont jamais été analysées. L’objectif de cette étude était donc d’évaluer la prévalence du spondylolithésis au sein d’une cohorte de gymnastes ainsi que les caractéristiques démographiques et paramètres de morphologie et orientation sacro-pelviennes associés. Afin d’atteindre cet objectif, une évaluation des caractéristiques démographiques et des paramètres radiologiques d’une cohorte de 92 jeunes gymnastes a été menée. Les deux études présentées ont démontré une prévalence de spondylolisthésis chez les jeunes gymnastes de 6.5%, similaire à celle retrouvée dans la population générale. Le nombre d’heures d’entraînement hebdomadaire a été le seul facteur statistiquement différents entre les gymnastes avec et ceux sans spondylolisthésis. Nos résultats ont aussi démontré que les gymnastes atteints d’un spondylolisthésis présentent une morphologie et une orientation sacro-pelviennes sagittales différentes, en terme d’incidence pelvienne (p = 0.02) et d’angle de table sacrée (p = 0.036), de celles des gymnastes sans spondylolisthésis. Nos observations supportent donc l’importance du rôle de la morphologie et de l’orientation sacro-pelviennes dans le développement du spondylolisthésis. / Multiple studies have reported an increased prevalence of spondylolysis and spondylolisthesis in certain groups of athletes, including gymnasts, where it can reach as high as 40 to 50%. Numerous studies have shown that sagittal sacro-pelvic morphology and orientation is different in spondylolisthesis. Sacro-pelvic morphology and orientation in gymnasts and their relationship with spondylolisthesis have never been analyzed. The purpose of this study was to evaluate the prevalence of spondylolisthesis in a cohort of gymnasts, as well as the associated demographic characteristics and sacro-pelvic morphology and orientation. In order to achieve our goal, an evaluation of different demographic characteristics and radiological parameters was performed on a cohort of 92 young gymnasts. A 6.5 % prevalence of spondylolisthesis was found. The weekly training schedule was the only statistically significant different demographic characteristic between the two groups, with and without spondylolisthesis. Our results have also shown that sagittal sacro-pelvic morphology and orientation, in terms of pelvic incidence (p = 0.02) and sacral table angle (p = 0.036), is different between gymnasts with and without spondylolisthesis. In conclusion, our observations support the importance of sacro-pelvic morphology and orientation in spondylolisthesis.

This diploma thesis deals with the comparative analysis of the physiological, degenerative and postoperative state of the lumbar spine. The problem was solved by computational modeling using the finite element method. For this solution, it was necessary to create appropriate computational models. The spine physiological state was compared with cases of the lumbar spine with different levels of spondylolisthesis, cases of the lumbar spine with different sacral angles, and cases of lumbar spine with applied fixators. Based on the performed analyses, it was found that spine degenerative state has a great influence on the distribution of stress in the vertebral discs and the vertebra itself. Compared to the physiological state, with increasing level of the spondylolisthesis the stress in the vertebral discs increases, while the stress in the vertebral section decreases. Furthermore, the spondylolisthesis affects the force flow. The higher the level of the spondylolisthesis, the more the force flow is shifted onto the posterior articular ligaments. The best results in terms of the spine physiological state were achieved with the applied fixator model.