Evaluation of a universal talus implant during gait: a combined musculoskeletal and finite element modelling approach
Notice bibliographique
Résumé
Universal talus implant has emerged as an innovative solution for talus bone collapse, aiming to retain the clinical benefits of custom total talus replacement while addressing its logistical drawbacks. A subject-specific combined musculoskeletal–finite element (MSK–FE) modeling framework was developed to evaluate two universal talus implant designs during dynamic gait: a purely cobalt chromium (CoCr) implant, and an implant coated with polycarbonate-urethane (PCU), both compared to the native talus. To do so, a MSK simulation of the stance phase of gait was conducted to estimate joint kinematics and joint reaction forces in the ankle complex, with a subsequent dynamic FE simulation performed to assess contact characteristics in terms of contact area and pressure, in cartilages surrounding the talus/implant. The FE model was built directly from the bone geometries of the MSK model to ensure consistency across the study. Results showed that the PCU-coated implant more closely replicated native biomechanics, while the CoCr implant produced consistently higher pressures and smaller contact regions. Normalized RMSE across gait confirmed lower deviation from the native case for the PCU-implant in most joints. These findings highlight the potential of PCU coated implants in improving contact mechanics in articular cartilage as well as the potential of the universal implant topology. This is the first study to dynamically evaluate intra-articular behaviour in all joints surrounding the talus bone during gait, and particularly by analysing the performance of universal talus implants, demonstrating the utility of a MSK-FE approach and offering valuable insights into implant performance under physiological conditions, informing future implant design. • Analysis of contact characteristics in the ankle complex during gait • A combined, subject-specific, musculoskeletal and finite element modelling approach • Evaluation of two universal talus implant designs: metallic and PCU-coated • The metallic implant resulted in highest contact pressures and smallest contact areas • PCU-coated implant performs similarly to the biological talus
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».