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J-GLOBAL ID：201702248593942883   整理番号：17A1216222

合成大腿骨の皮質材料特性はひずみレベルに影響するかについての有限要素法と実験的研究【Powered by NICT】

FE and experimental study on how the cortex material properties of synthetic femurs affect strain levels

著者 (5件)： Lopes Vitor M.M. (CEMMPRE, Center for Mechanical Engineering, Materials and Process, University of Coimbra, Rua Luis Reis Santos, 3030-788 Coimbra, Portugal) ,  Neto Maria A. (CEMMPRE, Center for Mechanical Engineering, Materials and Process, University of Coimbra, Rua Luis Reis Santos, 3030-788 Coimbra, Portugal) ,  Amaro Ana M. (CEMMPRE, Center for Mechanical Engineering, Materials and Process, University of Coimbra, Rua Luis Reis Santos, 3030-788 Coimbra, Portugal) ,  Roseiro Luis M. (Polytechnic Institute of Coimbra, Coimbra Institute of Engineering - Mechanical Engineering Department, Rua Pedro Nunes- Quinta da Nora, 3030-199, Coimbra, Portugal) ,  Paulino M.F. (CEMMPRE, Center for Mechanical Engineering, Materials and Process, University of Coimbra, Rua Luis Reis Santos, 3030-788 Coimbra, Portugal)
資料名： Medical Engineering and Physics  (Medical Engineering and Physics)
巻： 46  ページ： 96-109  発行年： 2017年 
JST資料番号： W3332A  ISSN： 1350-4533  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： 本研究の第一の目的は,合成大腿骨の「数値」皮質材料特性(横等方性)を検証し,海綿骨の歪レベルは材料の挙動の有限要素モデル化による影響を受ける可能性があるかを評価することであった。感度解析は皮質材料のパラメータは海綿骨をシミュレートするために用いたポリウレタン(PU)フォームよりも全歪結果に影響するかどうかを見出すために行った。標準第四世代複合材料大腿骨を健康な海綿骨をモデル化するために0.32g/~3固体PUフォームを用いて行った,0.2g/~3細胞PUは不健康な海綿骨をモデル化するために使用した。皮質骨の縦及び横方向Young率はメーカのデータによって定義し,せん断弾性率およびPoisson比を文献から定義した。全ての大腿骨は,ロゼット歪ゲージで計装され,ISO7206標準に従った負荷,片足立ちをシミュレーションした。実験結果を有限要素解析結果と比較した。皮質骨は横等方性としてモデル化したとき,11%の全体的なFE/experimental誤差が得られた。しかし,等方性材料と誤差は20%に上昇した。二骨モデル内部の予測された歪場分布は類似していたが,健康な海綿骨の歪状態は不健康な骨のそれよりも圧縮状態をずっと多かった,圧縮状態は約90%減少した。歪の大きさは海綿骨の平均歪レベルは,皮質骨材料の性質によって大きく影響されることができ,したがって,大腿骨インプラント系のシミュレーションは,皮質の複合材料挙動を考慮しなければならないことを示し,小さなせん断歪は等方性海綿骨-インプラント界面近傍の開発。さらに,著者らは,皮質骨を製造するために使用されているガラス繊維の体積分率を変化させ生成することがより現実的な骨粗しょう症合成大腿骨を可能にすることを示唆した。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： *有限要素法 ,  モデル ,  *大腿骨 ,  ガラス繊維 ,  モデリング ,  感度解析 ,  *皮質 ,  体積率 ,  等方性 ,  皮質骨 ,  Poisson比 ,  複合材料 ,  Young率 ,  海綿骨
準シソーラス用語： 有限要素解析 ,  *材料特性 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 合成大腿骨 ,  株 ,  実験 ,  有限要素モデル ,  不健康な大腿骨

分類 (3件)： 筋骨格系・皮膚モデル  (EL02040R) ,  運動器系の基礎医学  (GG01020B) ,  生体機能強度解析  (EL03040Y)

タイトルに関連する用語 (6件)： 大腿骨 ,  皮質 ,  材料特性 ,  ひずみ ,  有限要素法 ,  実験的研究