Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: kość długa

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Prediction of displacement in the equine third metacarpal bone using a neural network prediction algorithm

Mouloodi Saeed, Rahmanpanah Hadi, Burvill Colin, Davies Helen M. S.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

2020

Vol. 40, no. 2

849--863

Bone is a nonlinear, inhomogeneous and anisotropic material. To predict the behavior of bones expert systems are employed to reduce the computational cost and to enhance the accuracy of simulations. In this study, an artificial neural network (ANN) was used for the prediction of displacement in long bones followed by ex-vivo experiments. Three hydrated third metacarpal bones (MC3) from 3 thoroughbred horses were used in the experiments. A set of strain gauges were distributed around the midshaft of the bones. These bones were then loaded in compression in an MTS machine. The recordings of strains, load, load exposure time, and displacement were used as ANN input parameters. The ANN which was trained using 3,250 experimental data points from two bones predicted the displace-ment of the third bone (R2 ≥ 0.98). It was suggested that the ANN should be trained using noisy data points. The proposed modification in the training algorithm makes the ANN very robust against noisy inputs measurements. The performance of the ANN was evaluated in response to changes in the number of input data points and then by assuming a lack of strain data. A finite element analysis (FEA) was conducted to replicate one cycle of force-displace-ment experimental data (to gain the same accuracy produced by the ANN). The comparison of FEA and ANN displacement predictions indicates that the ANN produced a satisfactory outcome within a couple of seconds, while FEA required more than 160 times as long to solve the same model (CPU time: 5 h and 30 min).

Oszacowanie stabilizacji złamania trzonu kości udowej przez płytkę przykostną przy wykorzystaniu metody elementów skończonych

Kozień M. S., Lorkowski J., Górka I., Kornaga M., Grzegorowska O., Kotela A., Kotela I.

Engineering of Biomaterials

2015

Vol. 18, no. 130

20--26

Złamania kości długich mogą być leczone na kilka sposobów. Jednym z nich jest zastosowanie płytki przykostnej. Płytka zamocowywana do kości umożliwia przeprowadzenie leczenia, ale z drugiej strony jest źródłem powstawania dodatkowych naprężeń w obszarach gdzie jest ona przytwierdzona do kości za pomocą śrub. Wartości naprężeń zależą od rozmiaru płytki i śrub, miejsca zamocowań oraz obciążeń zewnętrznych działających na kość. Celem pracy było określenie przemieszczeń kości długiej stabilizowanej implantem przykostnym, szczególnie w rejonie złamania. Z uwagi na wykorzystaną metodę analizy przy okazji oszacowano wartości naprężeń występujących w kości. W oparciu o obrazy radiologiczne trzydziestu leczonych chorych, wykonano analizę obciążeń występujących w przypadku złamań o typie poprzecznym i skośnym. Uzyskano potwierdzenie biomechanicznej stabilności złamania przy stabilizacji nawet czasowej co najmniej sześcioma śrubami. Zwiększenie liczby śrub wpływa korzystnie na stabilizację, szczególnie w przypadku złamań skośnych. Liczba śrub jest jednak ograniczona z uwagi na możliwość zniszczenia struktury kości. Symulacja została przeprowadzona metodą elementów skończonych przy zastosowaniu pakietu komputerowego Ansys. Dla uproszczenia analiz oraz w celu przetestowania możliwości wykorzystania uproszczonego podejścia wykorzystany został model płaski. Możliwość zastosowania takiego modelu w analizach uproszczonych wynika z faktu, że najczęściej śruby mocujące płytkę do kości rozmieszczane są wzdłuż jednej linii w przybliżeniu równoległej do osi kości. Wyniki analiz wskazują, że model płaski wydaje się być wystarczająco dokładny do okołooperacyjnej oceny sposobu stabilizacji złamania, mając na uwadze krótki czas potrzebny do zbudowania modelu.

Long bone fractures can be treated in several ways. One of them is using the paraosteal plate. The plate mounted to a bone enables the therapy process, but it can also be a source of extra stresses in the mounting regions. Values of stresses depend on the plates’ and screws’ dimensions, number of screws, the mounting place and external loads acting on the bone. The aim of this paper was to determine displacements of long bone stabilized by the paraosteal implant, especially in the fracture area. Due to applied method of analysis, the stresses value occurring in the bone were also estimated. Based on radiological images of thirty patients, an analysis of transverse and oblique fractures burthen was performed. The biomechanical fracture stabilization by even temporary stabilization with at least six screws was confirmed. Increasing the number of screws affects profitably the stabilization, especially in the case of oblique fractures. Number of screws is limited by possibility of damage of bone’s structure. The simulation was performed using a finite element method and application of the Ansys computer package. In order to simplify the analysis and to test the possibility of reduced attempt application, the plane model was applied. Possibility of application of such a model in simplified analyses is explained by the fact that usually the screws mounting plate to a bone are situated along one line parallel to the line of the bone axis. Results of the analysis show, that the plane model seems to be good enough to preoperative estimation of the way of fracture stabilization due to short time required to creation of the model.