El conocimiento de las cargas realistas es crucial en el proceso de diseño de dispositivos médicos y para evaluar su interacción con el sistema espinal. Dependiendo del tipo de modelado, los modelos numéricos actuales de la columna generalmente ya sea descuidan la musculatura activa o simplifican en exceso la función estructural pasiva de la columna. Sin embargo, las condiciones internas de carga de la columna son complejas y están influenciadas en gran medida por las fuerzas musculares. A menudo no está claro si las suposiciones realizadas proporcionan resultados realistas. Para mejorar la predicción de las condiciones de carga realistas en tratamientos conservadores y quirúrgicos, modificamos un modelo musculoesquelético dinámico hacia adelante previamente validado de la columna lumbosacra intacta con un enfoque impulsado por músculos en tres escenarios. Estos escenarios de tratamiento exploratorio incluyeron una ortesis lumbar extensible e instrumentaciones espinales. Estas últimas comprendían una fijación interna espinal bisegmentaria, así como una fusión lumbar monosegmentaria utilizando una jaula intervertebral expandible con fijación posterior suplementaria. Las respuestas del modelo biomecánico, incluidas las cargas internas en la instrumentación espinal, las influencias en segmentos adyacentes y los efectos en los tejidos blandos abdominales, se correlacionaron estrechamente con los datos in vivo disponibles. También se predijeron de manera confiable las fuerzas musculares que contribuyen al movimiento y estabilización espinal. Este nuevo tipo de modelado permite el estudio biomecánico de las interacciones entre las estructuras espinales activas y pasivas y los sistemas técnicos. Por lo tanto, es preferible en el diseño de dispositivos médicos y para evaluar de manera más realista los resultados del tratamiento.