The biomechanical implications of lacunar and perilacunar microarchitecture on microdamage accumulation in cortical Bone

微体系结构 皮质骨 计算机科学 生物医学工程 解剖 医学 嵌入式系统
作者
Xiuyan Yang,Xicheng Chen,Chunhui Ji,Liang Zhang,Chuanbin Yan,Bin Lin,Juan Du,Zhen Wang
出处
期刊:Acta of Bioengineering and Biomechanics [Politechnika Wroclawska Oficyna Wydawnicza]
卷期号:26 (2)
标识
DOI:10.37190/abb-02415-2024-03
摘要

Purpose This study aims to explore how the microarchitectural features of lacunae and perilacunar zones impact the biomechanics of microdamage accumulation in cortical bone, crucial for understanding bone disorders' pathogenesis and developing preventive measures. Methods Utilizing the phase-field finite element method, the study analyzed three bone unit models with varying microarchitecture: one without lacunae, one with lacunae, and one including perilacunar zones, to assess their effects on cortical bone's biomechanical properties. Results The presence of lacunae was found to increase microcrack initiation risk, acting as nucleation points and accelerating microcrack propagation. Proximity to Haversian canals exacerbated stress concentration, speeding microdamage progression. Conversely, perilacunar zones mitigated both initiation and propagation. An elevated critical energy release rate correlated with slower crack growth and reduced damage severity. Conclusions The research sheds light on the intricate mechanisms governing microcrack behavior in compact bone, highlighting the significant role of bone's microarchitectural features in its biomechanical response to microdamage. These insights are valuable for the development of strategies to prevent and treat bone-related disorders.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
5秒前
hsrlbc完成签到,获得积分10
7秒前
huvy完成签到 ,获得积分10
8秒前
虚幻元风完成签到 ,获得积分10
9秒前
changfox完成签到,获得积分10
11秒前
lilylwy完成签到 ,获得积分10
15秒前
小惠完成签到 ,获得积分10
16秒前
Ying完成签到,获得积分10
17秒前
天才小能喵完成签到 ,获得积分0
21秒前
三十四画生完成签到 ,获得积分10
22秒前
宗嘻嘻完成签到 ,获得积分10
24秒前
钟声完成签到,获得积分0
28秒前
Never stall完成签到 ,获得积分10
28秒前
xwl9955完成签到 ,获得积分10
30秒前
在阳光下完成签到 ,获得积分10
32秒前
年轻千愁完成签到 ,获得积分10
35秒前
多克特里完成签到 ,获得积分10
36秒前
nanfeng完成签到 ,获得积分10
37秒前
weiwei完成签到 ,获得积分10
39秒前
Ws完成签到 ,获得积分10
48秒前
yuqingqing发布了新的文献求助10
50秒前
651完成签到 ,获得积分10
51秒前
小绵羊完成签到 ,获得积分10
53秒前
江氏巨颏虎完成签到,获得积分10
55秒前
香草完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Ava应助非洲大象采纳,获得10
1分钟前
花园里的蒜完成签到 ,获得积分0
1分钟前
shuyu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
充电宝应助呆头鹅鹅仔采纳,获得10
1分钟前
CipherSage应助Yong-AI-BUPT采纳,获得10
1分钟前
小夏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
心流完成签到 ,获得积分10
1分钟前
JevonCheung完成签到 ,获得积分10
1分钟前
老王完成签到 ,获得积分10
1分钟前
合适的寄灵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
纯情的远山完成签到,获得积分10
1分钟前
Jasper应助eden采纳,获得20
1分钟前
1分钟前
非洲大象发布了新的文献求助10
2分钟前
LQX2141完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 1500
Handbook of the Mammals of the World – Volume 3: Primates 805
拟南芥模式识别受体参与调控抗病蛋白介导的ETI免疫反应的机制研究 550
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 500
Digging and Dealing in Eighteenth-Century Rome 500
Queer Politics in Times of New Authoritarianisms: Popular Culture in South Asia 500
Manual of Sewer Condition Classification 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3068273
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2722176
关于积分的说明 7476092
捐赠科研通 2369142
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1256228
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 609524
版权声明 596835