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J-GLOBAL ID：202202296132233379   整理番号：22A0952458

有限要素脊髄モデルの横衝撃中の脳脊髄液表現と流体-構造相互作用のための数値法の比較【JST・京大機械翻訳】

Comparison of numerical methods for cerebrospinal fluid representation and fluid-structure interaction during transverse impact of a finite element spinal cord model

著者 (3件)： Rycman Aleksander (Department of Mechanical and Mechatronics Engineering, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada) ,  McLachlin Stewart (Department of Mechanical and Mechatronics Engineering, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada) ,  Cronin Duane S. (Department of Mechanical and Mechatronics Engineering, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada)
資料名： International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering  (International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering)
巻： 38  号： 3  ページ： e3570  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0120C  ISSN： 2040-7939  CODEN： CANMER  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： 脊髄衝撃は壊滅的な結果を有する。計算モデルは,そのような影響を調べることができるが,神経組織の生体適合数値表現と脳脊髄液との流体-構造相互作用を必要とする。このバイオ忠実度の達成は,特に,完全なコンピュータ人体モデルにおける脳脊髄液の効率的な実装のために困難である。本研究の目的は,ウシ脊髄からの実験的ペレット衝撃試験データを用いて,脊髄,硬膜,およびピアと相互作用する脳脊髄液を表す流体-構造相互作用法の生体忠実度および計算効率を評価することであった。脊髄とピアの既存の有限要素モデルに基づいて,直交異方性超弾性構成モデルを硬膜のために提案して,文献データに適合した。硬膜と脳脊髄液を既存の有限要素モデルと統合し,横方向衝撃の下で4つの流体-構造相互作用法を評価した:Lagrange,加圧体積,平滑化粒子流体力学,および任意のLagrange-Euler。Lagrange法は過度に硬い機械的応答をもたらしたが,加圧体積法は神経組織の圧縮を過剰予測した。平滑化粒子流体力学と任意のLagrange-Euler法は,硬膜,脳脊髄液の流出,および脊髄の圧縮に及ぼすペレットの衝撃応答を効果的にモデル化することができた。しかし,任意のLagrange-Euler計算時間は,平滑化粒子流体力学より約5倍高かった。人体モデルでの実装に対して,平滑化粒子流体力学法は,横方向衝撃中の脊髄流体-構造相互作用をモデル化するための計算的に効率的で代表的なアプローチを提供した。Copyright 2022 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *衝撃 ,  *相互作用 ,  インパルス応答 ,  *髄液 ,  *脊髄 ,  モデリング ,  ルブリケータ ,  加圧 ,  *モデル ,  超弾性 ,  硬膜 ,  計算モデル ,  構成モデル
準シソーラス用語： *流体-構造相互作用 ,  *有限要素 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 脳脊髄液 ,  有限要素モデル ,  流体-構造相互作用 ,  人体モデル ,  衝撃 ,  脊髄

分類 (4件)： 脳・神経系モデル  (EL02050C) ,  筋骨格系・皮膚モデル  (EL02040R) ,  運動器系の疾患  (GG03000T) ,  生体機能強度解析  (EL03040Y)

タイトルに関連する用語 (8件)： 有限要素 ,  脊髄 ,  モデル ,  衝撃 ,  脳脊髄液 ,  表現 ,  流体-構造相互作用 ,  数値