Multiscale Design and Multiobjective Optimization of Orthopaedic Cellular Hip Implants
Notice bibliographique
Résumé
A multiscale design and multiobjective optimization procedure is developed to design a new type of graded cellular hip implant. We assume that the prosthesis design domain is occupied by a unit cell representing the building block of the implant. An optimization strategy seeks the best geometric parameters of the unit cell to minimize bone resorption and interface failure, two conflicting objective functions. Using the asymptotic homogenization method, the microstructure of the implant is replaced by a homogeneous medium with an effective constitutive tensor. This tensor is used to construct the stiffness matrix for the finite element modeling (FEM) solver that calculates the value of each objective function at each iteration. As an example, a 2D finite element model of a left implanted femur is developed. The relative density of the lattice material is the variable of the multiobjective optimization, which is solved through the non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II). The set of optimum relative density distributions is determined to minimize concurrently interface stress distribution and bone loss mass. The results show that the amount of bone resorption and the maximum value of interface stress can be reduced by over 70% and 50%, respectively, when compared to current fully dense titanium stem.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».