Material Mapping of QCT-Derived Scapular Models: A Comparison with Micro-CT Loaded Specimens Using Digital Volume Correlation
Notice bibliographique
Résumé
Subject- and site-specific modeling techniques greatly improve finite element models (FEMs) derived from clinical-resolution CT data. A variety of density-modulus relationships are used in scapula FEMs, but the sensitivity to selection of relationships has yet to be experimentally evaluated. The objectives of this study were to compare quantitative-CT (QCT) derived FEMs mapped with different density-modulus relationships and material mapping strategies to experimentally loaded cadaveric scapular specimens. Six specimens were loaded within a micro-CT (33.5 μm isotropic voxels) using a custom-hexapod loading device. Digital volume correlation (DVC) was used to estimate full-field displacements by registering images in pre- and post-loaded states. Experimental loads were measured using a 6-DOF load cell. QCT-FEMs replicated the experimental setup using DVC-driven boundary conditions (BCs) and were mapped with one of fifteen density-modulus relationships using elemental or nodal material mapping strategies. Models were compared based on predicted QCT-FEM nodal reaction forces compared to experimental load cell measurements and linear regression of the full-field nodal displacements compared to the DVC full-field displacements. Comparing full-field displacements, linear regression showed slopes ranging from 0.86 to 1.06, r-squared values of 0.82-1.00, and max errors of 0.039 mm for all three Cartesian directions. Nearly identical linear regression results occurred for both elemental and nodal material mapping strategies. Comparing QCT-FEM to experimental reaction forces, errors ranged from - 46 to 965% for all specimens, with specimen-specific errors as low as 3%. This study utilized volumetric imaging combined with mechanical loading to derive full-field experimental measurements to evaluate various density-modulus relationships required for QCT-FEMs applied to whole-bone scapular loading. The results suggest that elemental and nodal material mapping strategies are both able to simultaneously replicate experimental full-field displacements and reactions forces dependent on the density-modulus relationship used.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».