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基于超声压痕与剪切波弹性成像的经胫骨残肢软组织本构参数识别

医学物理 2022-11-24 v1 生物物理

摘要

有限元分析 (FEA) 可用于评估计算式假肢接受腔设计中所施加的界面压力和内部组织应变。此类框架需要真实的患者特异性肢体几何与本构属性。在近期研究中,利用 MRI 导出的三维患者几何进行压痕与逆有限元分析以识别本构参数。然而,较长的计算时间以及专用设备的使用给临床部署带来挑战。在本研究中,我们提出一种结合 FEA、超声压痕与剪切波弹性成像的本构参数识别新方法。在超声压痕实验中利用弹性成像进行局部剪切模量测量,对残肢的生物力学建模具有特殊意义,因为已知软组织属性存在区域依赖性,如不同程度的瘢痕与萎缩。除假肢设计外,本工作对肌肉健康与疾病进展监测领域具有更广泛的意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.13023,
  title  = {Constitutive parameter identification of transtibial residual limb soft tissue using ultrasound indentation and shear wave elastography},
  author = {Bryan J. Ranger and Kevin M. Moerman and Brian W. Anthony and Hugh M. Herr},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.13023},
  year   = {2022}
}