Rapid X-Ray-Based 3-D Finite Element Modeling of Medial Knee Joint Cartilage Biomechanics During Walking.
歩行中の内側膝関節軟骨生体力学の迅速X線ベース3次元有限要素モデリング (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- ヒト
- 出版年
- 2022
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 訂正あり
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/04
- 鮮度
- 確認期限内
- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
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出版状態の注記
出版状態: 訂正あり
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本研究は、X線画像から膝関節の有限要素モデルを構築する枠組みを拡張し、その生体力学的応答をMRIベースモデルと比較した。対象は28例で、X線とMRIの解剖学的ランドマークに基づきアトラスライブラリからテンプレートを選択した。歩行立脚期における軟骨の応力とひずみを比較した結果、X線とMRIで同じテンプレートを用いた場合、両モデルの生体力学的応答に統計的有意差はなかったが、異なるテンプレートを用いた場合はピーク値に有意差が認められた。X線ベースの枠組みは、臨床応用可能な膝関節FEモデリングへの道を開く可能性がある。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
Finite element (FE) modeling is becoming an increasingly popular method for analyzing knee joint mechanics and biomechanical mechanisms leading to osteoarthritis (OA). The most common and widely available imaging method for knee OA diagnostics is planar X-ray imaging, while more sophisticated imaging methods, e.g., magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomography (CT), are seldom used. Hence, the capability to produce accurate biomechanical knee joint models directly from X-ray imaging would bring FE modeling closer to clinical use. Here, we extend our atlas-based framework by generating FE knee models from X-ray images (N = 28). Based on measured anatomical landmarks from X-ray and MRI, knee joint templates were selected from the atlas library. The cartilage stresses and strains of the X-ray-based model were then compared with the MRI-based model during the stance phase of the gait. The biomechanical responses were statistically not different between MRI- vs. X-ray-based models when the template obtained from X-ray imaging was the same as the MRI template. However, if this was not the case, the peak values of biomechanical responses were statistically different between X-ray and MRI models. The developed X-ray-based framework may pave the way for a clinically feasible approach for knee joint FE modeling.
MeSH
DOI 10.1007/s10439-022-02941-0
PMID 35262835
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