Effect of load orientation on finite element strain predictions in a rabbit tibial loading model
Notice bibliographique
Résumé
Mechanical loading plays an important role in the maintenance of bone quantity and quality. Rodents are the most frequently used in vivo loading model for examining the relationship between applied mechanical loads and the bone adaptation response, but they do not naturally exhibit human-like intracortical remodeling. Instead, our group has developed a non-invasive in vivo rabbit tibial loading model. This study aimed to develop and validate statically equivalent computed tomography (CT)-based finite element (FE) models of the rabbit tibia to capture the micro-mechanical environment produced by our in vivo mechanical loading device. We further sought to investigate the strain prediction sensitivity to changes in the assumed force vector orientation. Twenty hindlimbs from New Zealand White Rabbits were cyclically loaded in uniaxial compression with strain gauge rosettes affixed to the tibia. The hindlimbs were then disarticulated at the hip, imaged with CT in replica experimental fixtures, and processed into specimen-specific FE models. A mathematical optimization routine was used to determine the individual force vector orientations that minimized the error between FE predicted and experimentally measured bone strains, which yielded highly accurate strain predictions ( R 2 = 0 . 96 ) that exhibited a Y= X type of relationship after bias adjustment. This approach resulted in substantially lower strain prediction errors when compared to models using various single assumed orientation techniques. We also found that even slight deviations in the assumed hindlimb orientation substantially affect strain predictions. These findings suggest that experimentally informed approaches may be useful for hindlimb-specific loading orientations. This work serves to enable future studies examining the mechanobiology of bone adaptation using the rabbit animal model.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 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 ».