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J-GLOBAL ID：202202240398205359   整理番号：22A0457364

整形外科応用のためのインプラントたわみと剛性の非接触センシングのためのVivaldiアンテナ【JST・京大機械翻訳】

Vivaldi Antennas for Contactless Sensing of Implant Deflections and Stiffness for Orthopaedic Applications

著者 (6件)： Wolynski Jakob G. (Department of Mechanical Engineering, Colorado State University, Fort Collins, CO, USA) ,  Ilic Milan M. (School of Electrical Engineering, University of Belgrade, Belgrade, Serbia) ,  Notaros Branislav M. (Department of Electrical and Computer Engineering, Colorado State University, Fort Collins, CO, USA) ,  Labus Kevin M. (Department of Mechanical Engineering, Colorado State University, Fort Collins, CO, USA) ,  Puttlitz Christian M. (Department of Mechanical Engineering, Colorado State University, Fort Collins, CO, USA) ,  Mcgilvray Kirk C. (Department of Mechanical Engineering, Colorado State University, Fort Collins, CO, USA)
資料名： IEEE Access  (IEEE Access)
巻： 10  ページ： 1151-1161  発行年： 2022年 
JST資料番号： W2422A  ISSN： 2169-3536  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： 新規同軸ダイポールアンテナの実装は整形外科骨骨折治癒転帰の予測のための満足な診断プラットフォームであることが示されている。これらの技法は,注入された金属ハードウエア(すなわち,ロッドとプレート)の機械的たわみを必要とし,負荷時に,隣接アンテナの共振周波数に測定可能な変化を生じる。有望な初期結果にもかかわらず,コイル同軸アンテナ設計は,共振周波数データにおける大きなアンテナサイズと非線形性によって制限される。本研究の目的は,これらの課題に取り組むために,2つのVivaldiアンテナ(a.k.a.,”標準”および”小型化”)を開発することであった。アンテナ挙動は,プロトタイプ製作の前に最初に計算的にモデル化した。その後のベンチトップ試験において,金属板セグメントを,共振周波数の結果として生じる変化を測定しながら,精密線形アクチュエータを介してプロトタイプアンテナから変位した。アンテナが金属ハードウエアの小さい変位に対して非常に敏感であり,距離の増加とともに非線形的に減少する感度で,計算およびベンチトップ結果の間に密接な一致が観察された。ステンレス鋼とチタンインプラントの両方に対する小型化設計では,より大きな感度が観察された。さらに,これらのデータは,インプラント変位中に共振周波数データを取り上げ,次に同じ試料からアンテナ変位中に再び,線形アクチュエータを介して,”アンテナキャリブレーション手順”を用いて,生共振周波数データからの骨折剛性の臨床的に適切な定量化を可能にすることを示した。これらの改善は,以前のアンテナ設計で見られる非線形共振周波数応答に関連した診断上の課題を緩和する。Copyright 2022 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *アンテナ ,  *たわみ ,  ステンレス鋼 ,  *剛性 ,  ダイポールアンテナ ,  金属板 ,  小型化 ,  アンテナ設計 ,  ハードウェア ,  アクチュエータ ,  骨折 ,  共振周波数 ,  *整形外科 ,  プロトタイピング ,  プロトタイプ

分類 (2件)： 信号理論  (ND02020G) ,  無線通信一般  (ND08010L)

タイトルに関連する用語 (8件)： 整形外科 ,  応用 ,  インプラント ,  たわみ ,  剛性 ,  非接触 ,  センシング ,  Vivaldiアンテナ