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Enregistrement W2978238580 · doi:10.1115/1.4045048

Multiobjective Design Optimization of a Biconcave Mobile-Bearing Lumbar Total Artificial Disk Considering Spinal Kinematics, Facet Joint Loading, and Metal-on-Polyethylene Contact Mechanics

2019· article· en· W2978238580 sur OpenAlexaff
Chaochao Zhou, Ryan Willing

Notice bibliographique

RevueJournal of Biomechanical Engineering · 2019
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueSpine and Intervertebral Disc Pathology
Établissements canadiensWestern University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMulti-objective optimizationLumbarComputer scienceMetric (unit)Facet (psychology)KinematicsFacet jointCalifornia bearing ratioBiomedical engineeringMaterials scienceSurgeryEngineeringComposite materialMedicineMachine learning

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Total disk arthroplasty (TDA) using an artificial disk (AD) is an attractive surgical technique for the treatment of spinal disorders, since it can maintain or restore spinal motion (unlike interbody fusion). However, adverse surgical outcomes of contemporary lumbar TDAs have been reported. We previously proposed a new mobile-bearing AD design concept featuring a biconcave ultrahigh-molecular-weight polyethylene (UHMWPE) mobile core. The objective of this study was to develop an artificial neural network (NN) based multiobjective optimization framework to refine the biconcave-core AD design considering multiple TDA performance metrics, simultaneously. We hypothesized that there is a tradeoff relationship between the performance metrics in terms of range of motion (ROM), facet joint force (FJF), and polyethylene contact pressure (PCP). By searching the resulting three-dimensional (3D) Pareto frontier after multiobjective optimization, it was found that there was a "best-tradeoff" AD design, which could balance all the three metrics, without excessively sacrificing each metric. However, for each single-objective optimum AD design, only one metric was optimal, and distinct sacrifices were observed in the other two metrics. For a commercially available biconvex-core AD design, the metrics were even worse than the poorest outcomes of the single-objective optimum AD designs. Therefore, multiobjective design optimization could be useful for achieving native lumbar segment biomechanics and minimal PCPs, as well as for improving the existing lumbar motion-preserving surgical treatments.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,004

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,029
Tête enseignante GPT0,269
Écart entre enseignants0,239 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations14
Publié2019
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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