Micro-Mechanical Modeling of Trabecular Bone

骨小梁的微机械建模

基本信息

  • 批准号:
    7455014
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 39.2万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2006-07-01 至 2011-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): The microstructural type of trabeculae (plate-like vs. rod-like) is critical in determining the strength of trabecular bone while a dramatic change of trabeculae from plate-like to rod-like occurs in aging and osteoporosis. This Bioengineering Research Grant is to develop a novel morphological and micro-mechanical modeling method based on digital topological analysis (DTA) of muCT and muMRI images of trabecular bone with the following specific aims: Specific Aim 1: To perform muCT and muMRI imaging on trabecular bone specimens from human cadaveric vertebrae, proximal tibiae, and proximal femurs, and to perform uniaxial compression tests to experimentally determine mechanical properties of human trabecular bone. Specific Aim 2: To perform non-linear voxel based muFE analyses on muCT and muMRI images and DTA based segmentations for individual trabeculae to quantify micromechanics of trabecular bone failure. Specific Aim 3: To perform DTA based morphological analyses on muCT and muMRI images and correlate new morphological parameters to experimentally determined mechanical properties of human trabecular bone. Specific Aim 4: To develop reduced plate/rod muFE models based on DTA segmentation of both muCT and muMRI images and to compare nonlinear predictions of reduced plate/rod models with those of voxel based models; To perform nonlinear muFE analyses of whole vertebral bodies using reduced muFE models and to compare nonlinear predictions of reduced models with those of voxel based models to be performed at UC Berkeley (supported NTH project). In the process of performing the above specific aims, we will test the following hypotheses: Hypothesis 1: Independent of anatomic sites, yielding is initiated in trabecular rods and then is equally distributed in both trabecular plates and rods at later stages in trabecular bone failure. Hypothesis 2: Mechanical properties of trabecular bone can be predicted by morphological parameters based on DTA segmentation of individual trabecular rods/plates. Hypothesis 3: The predictions of mechanical properties and micromechanics of trabecular bone are independent of imaging modalities (muCT vs. muMRI) and model types (voxel vs. reduced plate/rod). New morphological and micromechanical modeling tools of trabecular bone microstructure will be developed for studying failure mechanisms and fracture risk assessment for a whole human bone at an individual trabecula level.
描述(由申请人提供):小梁的微观结构类型(板状或棒状)是决定小梁强度的关键,而小梁从板状到棒状的急剧变化发生在衰老和骨质疏松症中。本生物工程研究基金旨在基于muCT和muMRI骨小梁图像的数字拓扑分析(DTA)开发一种新的形态学和微力学建模方法,具体目的如下:具体目的1:对来自人类尸体椎骨、胫骨近端和股骨近端的骨小梁标本进行muCT和muMRI成像,并进行单轴压缩测试,以实验确定人类骨小梁的力学特性。具体目标2:对muCT和muMRI图像进行基于非线性体素的muFE分析,并对单个小梁进行基于DTA的分割,以量化小梁骨衰竭的微观力学。具体目标3:对muCT和muMRI图像进行基于DTA的形态学分析,并将新的形态学参数与实验确定的人类小梁骨的力学特性相关联。具体目标4:开发基于muCT和muMRI图像的DTA分割的减板/棒muFE模型,并将减板/棒模型的非线性预测与基于体素的模型的非线性预测进行比较;使用简化muFE模型对整个椎体进行非线性muFE分析,并将简化模型的非线性预测与基于体素的模型的非线性预测进行比较,该研究将在加州大学伯克利分校进行(支持NTH项目)。在实现上述具体目标的过程中,我们将检验以下假设:

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

X. Edward GUO其他文献

X. Edward GUO的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('X. Edward GUO', 18)}}的其他基金

Subchondral Trabecular Plate and Rod Abnormalities in Human Osteoarthritis
人类骨关节炎的软骨下小梁板和杆异常
  • 批准号:
    10660605
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
Clinical Bone Mechanics Using HR-pQCT and ??MRI
使用 HR-pQCT 和 MRI 进行临床骨力学
  • 批准号:
    8260471
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
Clinical Bone Mechanics Using HR-pQCT
使用 HR-pQCT 进行临床骨力学
  • 批准号:
    8654494
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
Clinical Bone Mechanics Using HR-pQCT
使用 HR-pQCT 进行临床骨力学
  • 批准号:
    8463123
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
Clinical Bone Mechanics Using HR-pQCT and ??MRI
使用 HR-pQCT 和 MRI 进行临床骨力学
  • 批准号:
    7797771
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
Pseudo-3D Cytoskeleton Dynamics and Signal Activation in Osteocytes under Flow
流动下骨细胞的伪 3D 细胞骨架动力学和信号激活
  • 批准号:
    8111836
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
Pseudo-3D Cytoskeleton Dynamics and Signal Activation in Osteocytes under Flow
流动下骨细胞的伪 3D 细胞骨架动力学和信号激活
  • 批准号:
    7978377
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
Clinical Bone Mechanics Using HR-pQCT and ??MRI
使用 HR-pQCT 和 MRI 进行临床骨力学
  • 批准号:
    8089447
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
Mechanobiology of 3D Trabecular Bone Explants
3D 小梁骨外植体的力学生物学
  • 批准号:
    8130788
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
Mechanobiology of 3D Trabecular Bone Explants
3D 小梁骨外植体的力学生物学
  • 批准号:
    7808303
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:

相似海外基金

Delivery of actives to anatomic sites
将活性物质递送至解剖部位
  • 批准号:
    2451643
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
    Studentship
HPV and cancer at multiple anatomic sites
多个解剖部位的 HPV 和癌症
  • 批准号:
    8938270
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
HPV and cancer at multiple anatomic sites
多个解剖部位的 HPV 和癌症
  • 批准号:
    9549658
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
HPV and cancer at multiple anatomic sites
多个解剖部位的 HPV 和癌症
  • 批准号:
    10263773
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
HPV and cancer at multiple anatomic sites
多个解剖部位的 HPV 和癌症
  • 批准号:
    8349600
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
HPV and cancer at multiple anatomic sites
多个解剖部位的 HPV 和癌症
  • 批准号:
    9154222
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
HPV and cancer at multiple anatomic sites
多个解剖部位的 HPV 和癌症
  • 批准号:
    10919003
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
HPV and cancer at multiple anatomic sites
多个解剖部位的 HPV 和癌症
  • 批准号:
    8565464
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
HPV and cancer at multiple anatomic sites
多个解剖部位的 HPV 和癌症
  • 批准号:
    8763651
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
HPV and cancer at multiple anatomic sites
多个解剖部位的 HPV 和癌症
  • 批准号:
    8157952
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 39.2万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了