Computer algorithm for examination of the remodelling process in the cancellous bone

Journal : Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna
Article : Komputerowy algorytm badania procesu przebudowy tkanki kostnej gąbczastej

Authors :
Wrona, A.
Instytut Inżynierii Biomedycznej i Pomiarowej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska, 50-370 Wrocław, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, artur.wrona@pwr.wroc.pl,
Abstract : Proces remodelingu kości polega na ciągłych zmianach adaptacyjnych w strukturze kostnej. Zmiany te widoczne są zarówno w tkance zbitej, jak i gąbczastej. W tkance gąbczastej uwidaczniają się poprzez zmiany architektury lub właściwości mechanicznych. Do momentu, dopóki równowaga pomiędzy resorpcją a nowotworzeniem kości nie jest zaburzona, przebudowa umożliwia dopasowanie się kości do zmiennych warunków. W momencie zachwiania wspomnianej równowagi resorpcja kości zaczyna przeważać nad procesami odbudowy. Takie zaburzenia pojawiają się również lokalnie w wyniku działania czynników zewnętrznych, np. takich jak endoproteza. W pracy zaprezentowano algorytm procesu adaptacji tkanki kostnej, który uwzględnia współdziałanie kilku czynników wpływających na strukturę kostną. Daje on możliwość przewidywania zmian w architekturze oraz właściwościach mechanicznych kości. Dzięki temu można dobrać optymalny sposób leczenia, np. w przypadku osteoporozy czy po alloplastyce stawu biodrowego.

The bone remodeling is the process which is responsible for the continuous alteration of bone structure. These alterations are visible in cortical, and specially in the cancellous bone. This process is completely natural and rely on the balance between resorption and formation of a new bone. When the natural balance is impaired, the bone resorption dominates over the formation process. Locally, such disorders may be caused by external factors e.g. hip replacement. In this paper, an algorithm of functional adaptation of bone tissue, is proposed, enabling prediction of structural and mechanical changes. It can be helpful in planning of optimal treatment, e.g. in the case of osteoporosis or hip alloplasty.

Keywords : proces przebudowy kości gąbczastej, adaptacja funkcjonalna kości, symulacja komputerowa, bone remodeling, functional adaptation of bone, computer simulation,
Publishing house : Indygo Zahir Media
Publication date : 2014
Number : Vol. 20, nr 1
Page : –

Bibliography
:
DOI :
Qute : Wrona, A. ,Wrona, A. , Komputerowy algorytm badania procesu przebudowy tkanki kostnej gąbczastej. Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna Vol. 20, nr 1/2014
facebook