دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 58334
ترجمه فارسی عنوان مقاله

یک مدل مکانیکی برای بازسازی مجدد استخوان داخلی، پاسخ های پویای مختلفی را در عدم استفاده و اضافه بار نشان می دهد

عنوان انگلیسی
A mechanistic model for internal bone remodeling exhibits different dynamic responses in disuse and overload
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
58334 2001 10 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Journal of Biomechanics, Volume 34, Issue 3, March 2001, Pages 299–308

ترجمه چکیده
استخوان یک بافت پویا است که از طریق روند بازسازی استخوان در اسکلت بالغ، خود را در حین عملکرد طبیعی بازسازی می کند و با بارهای مکانیکی سازگار است. بنابراین مهم است که اثر بازسازی بر کارکرد مکانیکی استخوان، و نیز اثر تاخیر زمانی ذاتی در فرآیند بازسازی، درک شود. در این مطالعه، ما یک مدل سازنده برای بازسازی استخوان که شامل تعدادی از فرآیندهای مکانیکی و بیولوژیکی مربوطه است را توسعه می دهیم و از این مدل برای پاسخ دادن به تفاوت ها در رفتار بازسازی استفاده می کنیم به عنوان یک عنصر حجمی استخوان در استفاده یا اضافه بار قرار می گیرد. پارامترهای بازسازی نشان داد رفتار نوسانی ضعیف، به عنوان عنصر در استفاده غیرمستقیم، با افزایش دامنه نوسانات به عنوان شدت عدم استفاده افزایش می یابد. در شرایط بیش از حد، پارامترهای بازسازی رفتار حساس به شدت برای بارهای بیش از یک مقدار آستانه نشان دادند. این نتایج برخی از مکاتبات با یافته های تجربی را نشان می دهد که نشان می دهد مدل ممکن است هنگام بررسی اهمیت پاسخ های گذرا برای استخوان در استفاده غیرمعمول و برای بررسی نقش حذف خستگی نقش در جلوگیری یا ایجاد شکستگی های استرس داشته باشد. علاوه بر این، الگوریتم سازنده در حال حاضر در شبیه سازی عناصر محدود از اقتباس استخوان برای پیش بینی ویژگی های مهم ساختار داخلی فنگال طبیعی، و نیز برای بررسی بیماری های استخوانی و درمان آنها استفاده می شود.

چکیده انگلیسی

Bone is a dynamic tissue which, through the process of bone remodeling in the mature skeleton, renews itself during normal function and adapts to mechanical loads. It is, therefore, important to understand the effect of remodeling on the mechanical function of bone, as well as the effect of the inherent time lag in the remodeling process. In this study, we develop a constitutive model for bone remodeling which includes a number of relevant mechanical and biological processes and use this model to address differences in the remodeling behavior as a volume element of bone is placed in disuse or overload. The remodeling parameters exhibited damped oscillatory behavior as the element was placed in disuse, with the amplitude of the oscillations increasing as the severity of disuse increased. In overload situations, the remodeling parameters exhibited critically sensitive behavior for loads beyond a threshold value. These results bear some correspondence to experimental findings, suggesting that the model may be useful when examining the importance of transient responses for bone in disuse, and for investigating the role fatigue damage removal plays in preventing or causing stress fractures. In addition, the constitutive algorithm is currently being employed in finite element simulations of bone adaptation to predict important features of the internal structure of the normal femur, as well as to study bone diseases and their treatment.