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J-GLOBAL ID：201702237413472090   整理番号：17A0412705

予防的に増強された脊椎における2ディジタル体積相関アプローチからの歪みの不確実性:骨とセメント-骨微細構造に及ぼす局所解析【Powered by NICT】

Strain uncertainties from two digital volume correlation approaches in prophylactically augmented vertebrae: Local analysis on bone and cement-bone microstructures

著者 (7件)： Tozzi Gianluca (School of Engineering, University of Portsmouth, UK) ,  Dall’Ara Enrico (Department of Oncology and Metabolism, University of Sheffield, UK) ,  Dall’Ara Enrico (INSIGNEO Institute for In Silico Medicine, University of Sheffield, UK) ,  Palanca Marco (School of Engineering and Architecture, Alma Mater Studiorum - Universita di Bologna, Italy) ,  Curto Marco (School of Engineering, University of Portsmouth, UK) ,  Innocente Federica (School of Engineering and Architecture, Alma Mater Studiorum - Universita di Bologna, Italy) ,  Cristofolini Luca (School of Engineering and Architecture, Alma Mater Studiorum - Universita di Bologna, Italy)
資料名： Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials  (Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials)
巻： 67  ページ： 117-126  発行年： 2017年 
JST資料番号： W2351A  ISSN： 1751-6161  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： in situ機械的試験とディジタル体積相関(DVC)と組み合わせたマイクロフォーカス計算機トモグラフィー(マイクロCT)の組み合わせは,材料と構造の内部変形にアクセスするために用いることができる。DVCは,生物学的組織と骨-バイオマテリアルシステム内の複雑な変形場を測定するために過去10年間に利用されてきた。しかし,臨床的文脈(すなわち椎体形成術における骨造成)を採用する前に,研究社会では,生体材料の使用を含む種々の整形外科応用におけるこの方法の信頼性を理解することに焦点を当てるべきである。本研究の目的は,再建された脊椎内の異なる微細構造における二種類のDVC法(地球,「ShIRT FE」で,局部的なもの,「DaVis DC」)を用いて計算した歪に影響を及ぼす系統誤差とランダム誤差,海綿骨,皮質骨とセメント-骨相互嵌合などを評価することであった。結果は,系統誤差は,DVCの相関に用いた計算サブボリュームのサイズに鈍感であることを示した。逆に,ランダム誤差(一般的に誤差の最大成分)した海綿骨およびセメント領域に対するボクセル(624micrometer)サブボリューム(ShIRT FEの359 1203微小歪,DaVis DCの960 1771微小歪)より,48ボクセル(1872micrometer)サブボリューム(ShIRT FEの64 221微小歪,DaVis DCの88 274微小歪),低かった。全体として,局所ランダム誤差は骨微細構造または生体材料の存在によって影響されるようには見えなかった。ボクセルサブボリュームのために大域的アプローチは皮質表面(200以下の微小歪みランダム誤差)でのグレー値の勾配に敏感でないが,局所アプローチは770微小歪まで誤差を示した。平均絶対誤差(MAER)と誤差の標準偏差(SDER)も計算し,セメント-骨界面のための最近の文献と比較した場合,大幅に改良された。DaVis DCのためのマルチパス方法をさらに関心の最大体積のためのランダム誤差を減少させた。ランダム誤差は六歪成分と認識可能なパターンに従わず,ShiRT FEのみが正常株で低いランダム誤差を生じると考えられた。結論として本研究では,初めて,拡張椎骨の骨とセメント-骨界面の微視力学を推定するためのDVCの適用のための信頼性と限界の予備的徴候を提供した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 微視力学 ,  ボクセル ,  *ディジタル方式 ,  界面 ,  海綿骨 ,  機械的検査 ,  *不確実性 ,  皮質骨 ,  系統誤差 ,  *セメント ,  *脊柱 ,  標準偏差
準シソーラス用語： 微小歪 ,  ランダム誤差 ,  生体材料 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： ディジタル体積相関 ,  マイクロCT ,  骨 ,  歪不確実性 ,  椎骨拡張

分類 (4件)： 医用素材  (GA05040H) ,  生体機能強度解析  (EL03040Y) ,  運動器系の基礎医学  (GG01020B) ,  骨格系  (EJ10030R)

タイトルに関連する用語 (12件)： 予防 ,  増強 ,  脊椎 ,  ディジタル ,  体積 ,  相関 ,  歪み ,  不確実性 ,  骨 ,  セメント ,  骨微細構造 ,  解析