کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5020678 1469079 2017 26 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Mechanical stimuli of trabecular bone in osteoporosis: A numerical simulation by finite element analysis of microarchitecture
ترجمه فارسی عنوان
محرک های مکانیکی استخوان تراککولیک در پوکی استخوان: یک شبیه سازی عددی با تجزیه و تحلیل عناصر محدودی از میکرو آرایشی
کلمات کلیدی
استخوان تراککال، محرک مکانیکی، میکروسیستم توموگرافی، مدل های عنصر محدود پوکی استخوان،
ترجمه چکیده
محرک مکانیکی یکی از عواملی است که فعالیت سلول های استخوانی را تحت تاثیر قرار می دهد و بنابراین بازسازی استخوان. این محرک ها به میکروارساختار بافت بستگی دارند و می توانند با تغییرات استخوانی که به طور معمول با پوکی استخوان رخ می دهد تغییر کند. هدف از این مطالعه، تعیین تغییرات محرک های مکانیکی استخوان ترابوکول به علت تغییرات میکرواراسونیک است. مورفولوژی 76 کیلوگرم استخوان ترککولر از تیبیا انسانی از تصاویر توموگرافی کامپیوتری تهیه شد و احتمال بروز محرکهای مکانیکی با استفاده از مدلهای عناصر محدود از جنس وکوالاستیک براساس تصاویر سه بعدی تعیین شد. توزیع تنش فون میوز، فشار هشت درجه ای، تراکم انرژی فشار، سرعت سیال و فشار منفی برای فاز جامد و مغز استخوان پیش بینی شده است. ما پیش بینی کردیم که با تغییرات در مورفولوژی استخوان ترککولر مانند افزایش تخلخل 30٪، در هنگام تحرک ثابت کاهش قابل توجهی در محرک های مکانیکی بافت وجود دارد. میانگین فشار و فشار در فاز استخوانی ممکن است 50٪ کاهش یابد و سرعت سیال در مرحله مغز 88٪ باشد. این کاهش می تواند به طور ذاتی بر تنظیم مکانیسم بازسازی استخوان تأثیر بگذارد و سبب ایجاد علت پوکی استخوان شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
پیش نمایش مقاله
محرک های مکانیکی استخوان تراککولیک در پوکی استخوان: یک شبیه سازی عددی با تجزیه و تحلیل عناصر محدودی از میکرو آرایشی
چکیده انگلیسی
Mechanical stimuli are one of the factors that influence bone cell activity and therefore the remodeling of bone. These stimuli are dependent on the microarchitecture of the tissue and can be altered by changes in the bone that occur typically with osteoporosis. The objective of this study was to quantify the variation in the mechanical stimuli of trabecular bone due to changes in the microarchitecture. The morphology of 76 cubes of trabecular bone from human tibia were obtained from microcomputed tomography images and estimated possibilities for mechanical stimuli were determined using poro-viscoelastic finite element models based on the three-dimensional images. The distributions of Von Mises stress, octahedral strain, strain energy density, fluid velocity and pore pressure were predicted for the solid and the marrow phases of bone. We predicted that with variations in the morphology of the trabecular bone, such as an increase of 30% porosity, there is a significant decrease in the mechanical stimuli of the tissue when subjected to constant strain. The average stress and strain in the bone phase may reduce 50% and the fluid velocity in the marrow phase 88%. These decreases may intrinsically affect the mechanoregulation of bone regeneration that contributes to the etiology of osteoporosis.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials - Volume 66, February 2017, Pages 19-27
نویسندگان
, , , ,