高效参与者特异性腕部计算模型的快速开发
定量方法
2025-05-27 v1 计算工程、金融与科学
数值分析
数值分析
摘要
虽然计算建模有助于开发手部和腕部损伤的新治疗方案，但目前此类模型很少。开发和使这些模型所需的时间与专业知识相当可观。此外，大多数模型不允许材料属性变化，而是依赖于文献报道的平均值。我们开发了一种新颖的自动化工作流，将非线性变形技术与各种算法技术相结合，以创建参与者特异性的有限元模型。使用该工作流，我们从现有的四维计算机断层扫描（4DCT）数据中创建了三个参与者特异性模型。随后，使用这些模型进行了两项分析，以证明模型在研究临床问题方面的有用性，即将韧带属性优化为参与者特异性运动学，以及韧带损伤对关节接触压力影响的蒙特卡洛（MC）分析，作为可能导致骨关节炎的关节损伤的类比。参与者特异性模型可在 2 小时内创建，单项模拟可在 45 秒内完成。这项工作为未来手部和腕部的患者特异性建模奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2505.19282,
title = {Rapid Development of Efficient Participant-Specific Computational Models of the Wrist},
author = {Thor E. Andreassen and Taylor P. Trentadue and Andrew R. Thoreson and Kai-Nan An and Sanjeev Kakar and Kristin D. Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.19282},
year = {2025}
}
备注
33 Pages, 1 Graphical Abstract, 10 Figures, 6 Tables