脊柱建模和计算机模拟，包括几何和材料非线性、稳定性和骨骼重建-猫眼课题宝

脊柱建模和计算机模拟，包括几何和材料非线性、稳定性和骨骼重建

批准号：

00F00782

负责人：

田中英一

金额：

$1.41万

依托单位：

Nagoya University

依托单位国家：

日本

项目类别：

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

财政年份：

2000

资助国家：

日本

项目状态：

已结题

起止时间：

2000 至 2002

来源：

https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00F00782/

关键词：

脊柱骨リモデリング計算バイオメカニクスシミュレーションモデル骨異方性

项目摘要

项目成果

田中英一的其他基金

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英文摘要

外国人特別研究員との共同研究の課題は,脊柱系の疾患に関わるモデリングとコンピユータシミュレーションであり,特に治療後の骨の再構築に関するモデリングとシミュレーションに関する研究に焦点を当てた.定式化するモデルの基礎として,研究代表者等によるモデルを出発点として,表面骨リモデリングと内部骨リモデリングを表現できるモデルを定式化した.力学的刺激,刺激伝達変数,リモデリング平衡の概念はそのまま採用し,表面骨リモデリングを表現するためのリモデリング変位場の概念を新たに導入した.骨リモデリング則はLekszyckiによる最適応答の仮説に基づいて導いた.表面骨リモデリングに対するシミュレーションを実施し,表面骨リモデリングへの適用性を確認した.また力学的刺激とリモデリングの時間スケールが著しく異なることに着目し,その特徴を生かした時間積分アルゴリズムを開発して,その有効性を確かめた.次に,内部骨の異方的再構築に焦点を当てた.リモデリング変数として弾性係数テンソルの21個の成分を採用し,一般的な異方性を表現できるようにした.リモデリング変数の発展式を定めるため,Lekszyckiによる最適応答の仮説に加えて弾性係数テンソルと骨密度の関係を新たに構築した.このモデルを有限要素法へ組み込むため,力学的な場とリモデリング場を独立に離散化する新しい解析手法を考案した.モデルの記述精度を検証するため,Rubinの実験結果と比較し,骨密度一時間関係を表現できることを確かめた.またこのモデルを組み込んで2次元有限要素解析を実施し,骨密度分布,異方性形成過程等が従来報告されている実際の観察結果と矛盾しないことを確認した.

期刊论文(3)

专著(0)

科研奖励(0)

会议论文

J.Piekarski, E.Tanaka: "A model for simultaneous internal remodeling and shape remodeling of bone"Proceedings of 13th Conference of the European Society of Biomechanics. 742-743 (2002)

J.Piekarski、E.Tanaka：“同时进行骨内部重塑和形状重塑的模型”欧洲生物力学学会第 13 届会议论文集。

DOI： --

发表时间：

期刊：

影响因子： --

作者：

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