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J-GLOBAL ID：202002219519460522   整理番号：20A2471038

機械的調節アルゴリズムを用いた一次および二次安定性に関する大腿骨ステムのバイオインスパイアード設計の包括的解析【JST・京大機械翻訳】

A comprehensive analysis of bio-inspired design of femoral stem on primary and secondary stabilities using mechanoregulatory algorithm

著者 (5件)： Mehboob Hassan (Department of Engineering Management, College of Engineering, Prince Sultan University, Riyadh, Saudi Arabia) ,  Ahmad Furqan (Department of Mechanical and Mechatronics Engineering, Dhofar University, Salalah, Sultanate of Oman) ,  Tarlochan Faris (Department of Mechanical and Industrial Engineering, Qatar University, Doha, Qatar) ,  Mehboob Ali (School of Mechanical Engineering, Chung-Ang University, Seoul, Republic of Korea) ,  Chang Seung Hwan (School of Mechanical Engineering, Chung-Ang University, Seoul, Republic of Korea)
資料名： Biomechanics and Modeling in Mechanobiology  (Biomechanics and Modeling in Mechanobiology)
巻： 19  号： 6  ページ： 2213-2226  発行年： 2020年 
JST資料番号： W4104A  ISSN： 1617-7959  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 茎表面の被覆多孔性部分は,最初に骨結合過程を受けるカルスで満たされ,それは茎と骨の間の結合を発達させ,微小運動を少なくし,骨へのストレスを近位に伝達する。この現象は茎剛性のトレードオフを示す茎の一次および二次安定性に起因する。本研究では,固体CoCr合金およびTi合金ステムのin silicoモデルおよび多孔質Tiステム(53.8GPaおよび31.5GPaYoung率)を移植したときの人工骨形成および応力遮蔽に及ぼすステム剛性の影響を確認することを試みた。組織分化予測機械的調節アルゴリズムを用いて,0.5mmおよび1mm厚さのカルスと骨および茎界面間の進化的結合を推定した。その結果,高剛性ステムは,低剛性ステムよりも,より高い応力遮蔽およびより低い微小運動をもたらした。これに反して,固体Ti合金ステムと多孔性Ti53.8GPaステムのまわりの骨形成は,それぞれ0.5mmと1mm厚さのカルスで増大した。茎の全ての設計は,骨形成,多様な初期微小運動およびストレス遮蔽の異なる速度を示した。しかし,長期骨形成は,異なるストレス遮蔽とコヒーレントであった。したがって,茎の二次安定性,低剛性茎(Ti53.8GPa)は,高剛性幹のそれより優れた生体力学的性能を与えた。Copyright Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2020 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 界面 ,  コヒーレンス ,  チタン合金 ,  *剛性 ,  被覆 ,  多孔性 ,  骨形成 ,  カルス
準シソーラス用語： 骨結合 ,  有限要素解析 ,  in silico ,  *ステム ,  応力遮蔽 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 多孔性ステム ,  有限要素解析 ,  機械制御アルゴリズム ,  応力遮蔽 ,  幹の安定性

分類 (1件)： 医用素材  (GA05040H)

タイトルに関連する用語 (5件)： 調節アルゴリズム ,  安定性 ,  大腿骨ステム ,  バイオインスパイアード設計 ,  解析