Uncertainty quantification of the optimal stimulation area in an electro-stimulative hip revision system
Uncertainty quantification of the optimal stimulation area in an electro-stimulative hip revision system
复制标题
电刺激髋关节翻修系统中最佳刺激区域的不确定性量化
DOI：
10.1109/embc.2014.6943718
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
van Rienen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Schmidt;Zimmermann;van Rienen
电刺激髋关节翻修系统加速了植入物周围的骨生长，并能够减少副作用的数量，如无菌性植入物松动。开发了一个计算模型来确定此类系统的最佳电极布置，该模型目前正在开发中。优化过程取决于骨材料和所用骨替代物的电性能，这分别受到文献及其生产过程中的不确定性的影响。为了量化这些不确定性参数对最优增产比（OSR）的影响，计算有效的非侵入多项式混沌技术。结果表明，骨替代物的电导率对OSR最敏感，但其不确定性相对较小。
Electro-stimulative hip revision systems accelerate the bone growth around the implant and are capable of reducing the number of side effects such as aseptic implant loosening. A computational model was developed to determine the optimal electrode arrangement for such a system, which is currently under development. The optimization process depends on the electrical properties of bone material and the used bone substitute, which are subject to uncertainty in literature and its production process, respectively. To quantify the influence of these uncertain parameters on the optimal stimulation ratio (OSR), the computationally effective non-intrusive polynomial chaos technique was applied. The results indicate that the conductivity of bone substitute is most sensitive to the OSR, while its uncertainty was comparatively small compared to that of the uncertain parameters.
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