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阐述了SiNuPrO(皮质骨的数学模型)微观尺度上流体问题的假设。 (英语) Zbl 1171.76474号

摘要:细胞生活在位于生物组织中的流体环境中,了解这种流体的行为需要了解组织本身。在本研究中,生物组织是皮质骨,它具有非常复杂的结构。在以前的研究中,已经对这种骨骼结构进行了建模:SiNuPrO模型[M.Racila和J.M.Crolet《皮质骨的纳米和宏观结构:数值研究》,《先进材料和结构力学》,第14期,第8期,655–663页(2007年)],其描述基于多个建筑层次。此模型可以用两种方式使用。首先,通过耦合固体和流体部分来计算该骨结构每个层次的物理特性,可以通过基于均匀化理论的发展在宏观尺度上确定皮质骨的真实特性。然后,用经典的有限元方法很容易计算人体骨骼中的机械场(位移、应变或应力)。在第二步中,从宏观尺度上获得的这些数据中,SiNuPrO模型可用于获取有关亚层的信息:骨层、板层或纳米级。这是一种定位方法,可以看作是先前均匀化方法的“逆”方式。骨可以被视为多孔介质,SiNuPrOs从三个不同的层面指出了这一点:在宏观层面上,孔隙是Havers和Volkmann通道,在骨尺度上,这些先前的通道是“大”通道(流动由Navier-Stokes方程建模)孔是小管,在纳米尺度上,小管是“大”通道,孔是由Hap晶体之间的孔形成的。可以在健康骨骼或病理骨骼的框架中模拟多种应用程序。在本研究中,我们研究了矿化阶段新骨单元的情况。

MSC公司:

76Z05个 生理流
76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
92 C50 医疗应用(通用)
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参考文献:

[1] 海狸,G.S。;Joseph,D.D.,自然渗透墙的边界条件,流体力学杂志,30197-207(1967)
[2] 克罗莱特,J.M。;拉西拉,M。;Mahraoui,R。;Meunier,A.,人类皮质骨中羟基磷灰石的新数值概念,生物力学和生物医学工程中的计算机方法,8,2139-143(2005)
[3] D.G.Calugaru,Modélisation et simulation numérique du transportation de radon dans un milieu poreux fissureéou fracure。Probleème direct et Problèmes inverses comme outils d’aideála prédiction sismique,法国法兰西大学博士论文,2002年;D.G.Calugaru,《氡在孔隙、裂隙和裂隙环境中传输的建模和模拟》。Probleème direct et Problèmes inverses comme outils d’aideála prédiction sismique,法国法兰西大学博士论文,2002年
[4] Cowin,S.,《骨力学手册》(2001),CRC出版社
[5] Dong,X.E。;Guy,X.E.,骨单位推出试验中水泥线脱粘和骨板层破坏的几何决定因素,生物力学工程杂志,126,3,387-390(2004)
[6] Germain,P.,《连续介质力学教程》(1973),马森
[7] Katz,J.L。;Meunier,A.,骨的弹性各向异性,生物力学杂志,20,11-12,1063-1070(1987)
[8] A.Meunier,O.Riot,P.Christel,J.L.Katz,L.Sedel,皮质骨各向异性弹性常数的不均匀性,摘自:超声波研讨会,1989年,第1015-1018页;A.Meunier,O.Riot,P.Christel,J.L.Katz,L.Sedel,皮质骨各向异性弹性常数的不均匀性,摘自:超声波研讨会,1989年,第1015-1018页
[9] 尼尔,D。;Edward,G.X.,《人类股骨皮质骨横向各向同性弹性对孔隙度的依赖性》,《生物力学杂志》,37,8,1281-1287(2004)
[10] Nield,D.A。;Bejan,A.,多孔介质中的对流(1992),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约公司·Zbl 1256.76004号
[11] M.Racila,J.M.Crolet,《人类皮质骨:骨结构中流体运动的数值模拟工具》,载《第二届国际计算生物工程会议论文集》,第2卷,IST出版社,ISBN 972-8469-37-32005年,第711-718页;M.Racila,J.M.Crolet,《人类皮质骨:骨结构中流体运动的数值模拟工具》,摘自:《第二届国际计算生物工程会议论文集》,第2卷,IST出版社,ISBN 972-8469-37-32005,第711-718页
[12] 拉西拉,M。;Crolet,J.M.,《人类皮质骨:纳米尺度物理行为的计算机方法》。恒压假设,技术与医疗——欧洲工程与医学学会杂志,14,4,5,379-392(2006)
[13] 拉西拉,M。;Crolet,J.M.,《皮质骨的纳米和宏观结构:数值研究》,高级材料和结构力学,14,8,655-663(2007)
[14] Rawn,《生物化学》(1989),Neil Patterson出版社
[15] Rho,J.Y.,《测量人体胫骨皮质和松质骨弹性特性的超声方法》,《超声学》,34,777-783(1996)
[16] Sevostianov,I。;Kachanov,M.,多孔微结构对骨皮质骨整体弹性性能的影响,生物力学杂志,33,7,881-888(2000)
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