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J-GLOBAL ID：202102260185379028   整理番号：21A3063498

機械的調節アルゴリズムを用いたセメントレス大腿骨インプラント周囲の骨成長:マルチスケール有限要素解析【JST・京大機械翻訳】

Bone Ingrowth Around an Uncemented Femoral Implant Using Mechanoregulatory Algorithm: A Multiscale Finite Element Analysis

著者 (2件)： Mathai Basil (Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Kharagpur, Kharagpur, West Bengal 721 302, India) ,  Gupta Sanjay (Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Kharagpur, Kharagpur, West Bengal 721 302, India)
資料名： Journal of Biomechanical Engineering  (Journal of Biomechanical Engineering)
巻： 144  号： 2  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： E0484A  ISSN： 0148-0731  CODEN： JBENDY  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： セメントレス大腿インプラントの一次固定と長期安定性は,多孔性コーティング内の骨成長に依存する。有限要素(FE)分析と機械的調節原理を用いてインプラント周囲骨成長を定量化する試みがなされたが,多孔性被覆股関節ステム上の組織分化パターンは,ほとんど研究されていない。本研究の目的は,三次元(3D)マルチスケール機械生物学に基づく数値フレームワークを用いて,非セメント股関節ステム周辺の進化骨成長の空間分布を予測することである。歩行,階段上昇,座位ダウン,椅子からの立位を含む多様な日常生活活動を表す多重負荷ケースを負荷条件として使用した。本研究は,12の界面領域のマイクロスケール代表体積要素(RVEs)における骨成長を予測するために,マクロスケール移植FEモデルの宿主骨材料特性およびインプラント-骨相対変位における局所変化を説明した。大多数のRVEsにおいて,20-70%骨組織(未成熟および成熟)が2か月後に予測され,ビーズ間組織層の平均Young率(1200-3000MPa)の進行性増加に寄与した。より高い骨成長(ほとんど60%以上)は,後内側側(20~50%)と比較して,インプラントの前外側領域で予測された。新しい骨組織はビーズ間間隔の内側に深く形成され,インプラント表面に付着した。この研究は,多孔性被覆大腿インプラントの骨結合の程度に対する洞察を得る助けになる。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： Young率 ,  界面 ,  *セメント ,  被覆 ,  多孔性 ,  多重化 ,  粒状材 ,  座位 ,  三次元
準シソーラス用語： *有限要素解析 ,  *マルチスケール ,  マイクロスケール ,  *有限要素 ,  骨組織 ,  代表体積要素 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： 機械的調節性骨成長 ,  セメントレス人工股関節 ,  近位大腿骨 ,  マルチスケールモデル

分類 (2件)： 筋骨格系・皮膚モデル  (EL02040R) ,  運動器系疾患の外科療法  (GG05030O)

タイトルに関連する用語 (6件)： 調節アルゴリズム ,  セメントレス ,  大腿骨インプラント ,  骨成長 ,  マルチスケール ,  有限要素解析