Este estudio tiene como objetivo desarrollar un enfoque integrado para el diseño y análisis de biomodelos vertebrales lumbares en 3D, dirigido específicamente a la degeneración del disco unilevel y al reemplazo de discos artificiales lumbares. Los objetivos clave incluyen mejorar los métodos de diseño existentes a través de técnicas en 3D, modelado inverso y un protocolo de preparación de biomodelos de ingeniería. Además, el estudio evalúa las propiedades mecánicas en el área de implantación y entre los componentes del disco para medir la efectividad de los discos artificiales en la restauración del movimiento funcional dentro del modelo biológico estudiado. La construcción de un modelo biológico que representa la unidad funcional espinal L3-L4 se basó en mediciones de imágenes radiográficas y datos de tomografía computarizada obtenidos de la muestra del estudio. Se utilizó el método de elementos finitos en 3D en el software Ansys (v. 19.2, ANSYS, Inc., Canonsburg, PA, EE. UU.) para monitorear la distribución de los valores de estrés equivalente dentro del núcleo de los dos discos artificiales y el comportamiento de los componentes óseos vertebrales en el modelo. Este enfoque permitió la creación de modelos digitales personalizados adaptados a los requisitos específicos de implantación de cada paciente. El análisis de estrés identificó áreas críticas dentro de los núcleos de los discos, sugiriendo posibles modificaciones de diseño para optimizar el rendimiento del disco artificial, como aumentar selectivamente el grosor del núcleo en regiones específicas y considerar ajustes durante la implantación. Por ejemplo, preservar parte del anillo fibroso lateral del disco degenerativo y mantener los ligamentos longitudinales anterior y posterior puede desempeñar un papel crucial en el equilibrio de las fuerzas y momentos experimentados por la sección lumbar. Este estudio proporciona valiosos conocimientos para el desarrollo de soluciones específicas para pacientes con casos de degeneración del disco lumbar, con el potencial de mejorar el diseño de discos artificiales y las técnicas de implantación para obtener mejores resultados funcionales.