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Potential and limitations of a refined Mechanostat Model of Bone Transformation

Mittag, Uwe und Kriechbaumer, Andreas und Bartsch, Marion und Rittweger, Joern (2013) Potential and limitations of a refined Mechanostat Model of Bone Transformation. In: CD of Abstracts. 19th Congress oft the European Society of Biomechanics, 2013-09-25 - 2013-09-28, Patras, Griechenland.

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Kurzfassung

Bone is a living tissue that shows adaptation in shape and structure, if the prevailing load conditions are significantly changing. One example is the loss of bone mass of astronauts under microgravity, which can already be measured after missions of medium duration. The underlying remodeling processes are still under investigation. Remodeling laws derived from experimental data are able to explain morphologic adaptation of the microstructure of trabecular bone to external loads. However, the question whether such mechanistic algorithms can be transferable to the bone shape level is yet unaddressed. Clinical practice is full of bone morphing examples after surgery. The present paper uses the problem of ‘flexure neutralization’ to scrutinize if this transformation law as inherent part of a Frost-type mechanostat [Frost, 1987] could explain whole-bone adaptation. The present in-silico study has shown that a mechanostat scheme based on basic mechanistic principles can engender a shaft-like geometry in response to a loading regime that is typical for a long bone shaft. The Huiskes mechanostat mechanism seems to explain flexure neutralization more elegant than the phenomenologic approach in the work of Frost [Frost, 1990]. On the other hand it remains unclear under what assumptions mechanostat-like transformation could generate smooth periosteal surfaces.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/85074/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Potential and limitations of a refined Mechanostat Model of Bone Transformation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Mittag, UweUwe.Mittag (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8580-3085NICHT SPEZIFIZIERT
Kriechbaumer, AndreasAndreas.Kriechbaumer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7481-6000NICHT SPEZIFIZIERT
Bartsch, Marionmarion.bartsch (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rittweger, JoernJoern.Rittweger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2223-8963NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:August 2013
Erschienen in:CD of Abstracts
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:akzeptierter Beitrag
Stichwörter:bone adaptation, mechanostat
Veranstaltungstitel:19th Congress oft the European Society of Biomechanics
Veranstaltungsort:Patras, Griechenland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:25 September 2013
Veranstaltungsende:28 September 2013
Veranstalter :European Society of Biomechanics
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Integrative Studien (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Weltraumphysiologie
Hinterlegt von: Mittag, Dr.rer.nat. Uwe
Hinterlegt am:06 Nov 2013 14:56
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:51

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