研究目的
研究骨组织电导率不确定性对电刺激全髋关节翻修系统中优化电极几何形状与排列方式下电场强度及有益刺激体积的影响。
研究成果
结果表明，整体有益刺激区域对骨组织电导率的不确定性仅略微敏感。然而，在组织边界附近，尤其是有益与刺激不足区域的过渡地带，可能会出现更大的不确定性。本研究中优化的电极排列方式和位置对所建模的骨组织电导率不确定性具有较强鲁棒性。
研究不足
该研究聚焦于电刺激髋关节翻修系统的计算建模与仿真，其结果基于理论模型。实际临床应用中可能存在本研究所未考虑的额外限制因素与变量。
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[IEEE 2019年第21届中东电力系统国际会议(MEPCON) - 埃及开罗 (2019.12.17-2019.12.19)] 2019年第21届中东电力系统国际会议(MEPCON) - 光伏系统接入配电网的无功补偿优化配置
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DOI：10.1109/MEPCON47431.2019.9008219
出版年份：2019
更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要：
近年来，全髋关节翻修手术数量显著增长。导致该手术必要性的主要原因之一是假体松动或损坏，而植入物-骨界面处的骨坏死会加剧这一问题。电刺激是一项颇具前景的技术，能加速骨细胞生长，从而增强植入物与骨的锚固效果。我们提出了用于促进骨再生的电刺激全髋翻修系统计算模型。本研究探究了骨组织电导率不确定性对优化电极几何结构及排布方案下电场强度及有益刺激体积的影响。采用广义多项式混沌技术，量化了松质骨、骨髓及用于填充缺损区域的骨替代材料电导率不确定性所导致的刺激体积变化。结果表明，整体有益刺激区域对骨组织电导率的不确定性仅表现出轻微敏感性。但在组织边界附近（尤其是有益刺激区与刺激不足区的过渡带），预计会出现更大的不确定性。
作者：
Christian Schmidt，Ulf Zimmermann，Ursula van Rienen
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