کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7207521 1469080 2017 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Subject-specific musculoskeletal loading of the tibia: Computational load estimation
ترجمه فارسی عنوان
بارگیری اسکلتی عضلانی خاصی از تیبیا: برآورد بار محاسباتی
کلمات کلیدی
شبکه های عصبی مصنوعی، موضوع خاص تراکم استخوان، مدل اسکلتی عضلانی مشکل بازسازی استخوان / مدل بازسازی استخوان معکوس،
ترجمه چکیده
توسعه سیستماتیک مدلهای کامپیوتری خاص برای تجزیه و تحلیل درمان های شخصی شده در حال حاضر یک واقعیت است. در واقع، بسیاری از پیشرفت ها به تازگی برای ایجاد مدل های مبتنی بر عنصر مجازی مجازی توسعه داده شده است. این مدل ها به درستی از هندسه های موضوعی خاص و خواص مواد از تکنیک های اخیر بر اساس تجزیه و تحلیل تصویر کمی استفاده می کنند. با این حال، برای تعیین نیروهای خاص موضوع، ما نیاز به تجزیه و تحلیل کامل راه رفتن، معمولا در ترکیب با مطالعه شبیه سازی دینامیکی معکوس. در این کار، هدف ما تعیین نیروهای خاص موضوع از تصاویر توموگرافی کامپیوتری مورد استفاده برای ارزیابی چگالی استخوان است. در حقیقت، ما پیشنهاد روش شناسی می کنیم که این تصاویر را با شبیه سازی های بازسازی استخوان و شبکه های عصبی مصنوعی ترکیب می کند. برای تست قابلیت این تکنیک جدید، ما نیروهای شخصی را برای پنج شیار خاص خاص با استفاده از تکنیک ما و تحلیل قدم می گذاریم. ما هر دو نتایج را مقایسه می کنیم، پیدا کردن که بارهای مشابه عمودی با هر دو روش برآورد می شوند و بخش قابل توجهی از بار را قابل اعتماد می توان محاسبه کرد. بنابراین، می توان نتیجه گرفت که روش مبتنی بر عددی پیشنهاد شده در این کار پتانسیل بالایی برای برآورد نیروهای اصلی است که رفتار مکانیکی استخوان خاص را مشخص می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
چکیده انگلیسی
The systematic development of subject-specific computer models for the analysis of personalized treatments is currently a reality. In fact, many advances have recently been developed for creating virtual finite element-based models. These models accurately recreate subject-specific geometries and material properties from recent techniques based on quantitative image analysis. However, to determine the subject-specific forces, we need a full gait analysis, typically in combination with an inverse dynamics simulation study. In this work, we aim to determine the subject-specific forces from the computer tomography images used to evaluate bone density. In fact, we propose a methodology that combines these images with bone remodelling simulations and artificial neural networks. To test the capability of this novel technique, we quantify the personalized forces for five subject-specific tibias using our technique and a gait analysis. We compare both results, finding that similar vertical loads are estimated by both methods and that the dominant part of the load can be reliably computed. Therefore, we can conclude that the numerical-based technique proposed in this work has great potential for estimating the main forces that define the mechanical behaviour of subject-specific bone.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials - Volume 65, January 2017, Pages 334-343
نویسندگان
, , , , ,