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超声波在骨-种植体界面上的反射:粗糙度参数的影响

医学物理 2019-07-24 v1

摘要

定量超声可用于表征骨-种植体界面(BII)的演化,由于种植体表面粗糙度和骨与种植体之间的部分接触,这是一个复杂的系统。本研究的目的是推导骨整合现象中 BII 超声响应的主要决定因素。利用二维有限元模型,研究了 i) 25 个表面粗糙度参数和 ii) 软组织层厚度 W 对 BII 反射系数 r 的影响。当 W 从 0 增加到 150 μ\mum 时,根据粗糙度参数的不同,r 从 [0.45; 0.55] 范围内的值增加到 [0.75; 0.88] 范围内的值。开发了一种优化方法,以确定正弦粗糙度轮廓,该轮廓在所有 W 值下相较于原始轮廓产生最相似的超声响应。结果表明,最优正弦轮廓与原始轮廓的超声响应之间的差异小于典型的实验误差。该方法增进了对 BII 超声响应的理解,可用于未来在种植体尺度上实现的数值模拟。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.08245,
  title  = {Reflection of an ultrasonic wave on the bone-implant interface: effect of the roughness parameters},
  author = {Yoann Hériveaux and Vu-Hieu Nguyen and Vladimir Brailovski and Cyril Gorny and Guillaume Haiat},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.08245},
  year   = {2019}
}

备注

Journal of the Acoustical Society of America, Acoustical Society of America, In press