[Numerical simulation in musculoskeletal biomechanics : Application perspectives and possibilities].
Numerische Simulation in der muskuloskelettalen Biomechanik : Anwendungsperspektiven und Möglichkeiten.
Artificial intelligence
Biomechanics
Computer models
Finite element analysis
Multi-body simulation
Journal
Orthopadie (Heidelberg, Germany)
ISSN: 2731-7153
Titre abrégé: Orthopadie (Heidelb)
Pays: Germany
ID NLM: 9918384887206676
Informations de publication
Date de publication:
03 Jun 2024
03 Jun 2024
Historique:
accepted:
02
05
2024
medline:
3
6
2024
pubmed:
3
6
2024
entrez:
3
6
2024
Statut:
aheadofprint
Résumé
Computational research methods, such as finite element analysis (FEA) and musculoskeletal multi-body simulation (MBS), are important in musculoskeletal biomechanics because they enable a better understanding of the mechanics of the musculoskeletal system, as well as the development and evaluation of orthopaedic implants. These methods are used to analyze clinically relevant issues in various anatomical regions, such as the hip, knee, shoulder joints and spine. Preoperative simulation can improve surgical planning in orthopaedics and predict individual results. In this article, the methods of FE analysis and MBS are explained using two practical examples, and the activities of the "Numerical Simulation" cluster of the "Musculoskeletal Biomechanics Research Network (MSB-NET)" are presented in more detail. An outlook classifies numerical simulation in the age of artificial intelligence and draws attention to the relevance of simulation in the (re)approval of implants. HINTERGRUND: Computergestützte Untersuchungsmethoden, wie Finite-Elemente-Analyse (FEA) und muskuloskelettale Mehrkörpersimulation (MKS), sind in der muskuloskelettalen Biomechanik wichtig, denn sie ermöglichen ein besseres Verständnis der Mechanik des Bewegungsapparats sowie die Entwicklung und Evaluation orthopädischer Implantate. Diese Methoden werden zur Analyse klinisch relevanter Fragestellungen in verschiedenen anatomischen Regionen eingesetzt, wie Hüfte, Knie, Schultergelenke und Wirbelsäule. Die präoperative Simulation kann in der Orthopädie die chirurgische Planung verbessern und individuelle Ergebnisse vorhersagen. In diesem Artikel werden die Methoden der FEA und MKS anhand jeweils zweier Beispiele aus der Praxis erläutert und die Aktivitäten des Clusters „Numerische Simulation“ des Forschungsnetzwerks Muskuloskelettale Biomechanik (MSB-NET) näher vorgestellt. Ein Ausblick ordnet die numerische Simulation im Zeitalter der künstlichen Intelligenz ein, und lenkt den Blick auf die Relevanz der Simulation bei der (Neu‑)Zulassung von Implantaten.
Sections du résumé
BACKGROUND
BACKGROUND
Computational research methods, such as finite element analysis (FEA) and musculoskeletal multi-body simulation (MBS), are important in musculoskeletal biomechanics because they enable a better understanding of the mechanics of the musculoskeletal system, as well as the development and evaluation of orthopaedic implants. These methods are used to analyze clinically relevant issues in various anatomical regions, such as the hip, knee, shoulder joints and spine. Preoperative simulation can improve surgical planning in orthopaedics and predict individual results.
EXAMPLES FROM PRACTICE
UNASSIGNED
In this article, the methods of FE analysis and MBS are explained using two practical examples, and the activities of the "Numerical Simulation" cluster of the "Musculoskeletal Biomechanics Research Network (MSB-NET)" are presented in more detail. An outlook classifies numerical simulation in the age of artificial intelligence and draws attention to the relevance of simulation in the (re)approval of implants.
ZUSAMMENFASSUNG
UNASSIGNED
HINTERGRUND: Computergestützte Untersuchungsmethoden, wie Finite-Elemente-Analyse (FEA) und muskuloskelettale Mehrkörpersimulation (MKS), sind in der muskuloskelettalen Biomechanik wichtig, denn sie ermöglichen ein besseres Verständnis der Mechanik des Bewegungsapparats sowie die Entwicklung und Evaluation orthopädischer Implantate. Diese Methoden werden zur Analyse klinisch relevanter Fragestellungen in verschiedenen anatomischen Regionen eingesetzt, wie Hüfte, Knie, Schultergelenke und Wirbelsäule. Die präoperative Simulation kann in der Orthopädie die chirurgische Planung verbessern und individuelle Ergebnisse vorhersagen.
BEISPIELE AUS DER PRAXIS
UNASSIGNED
In diesem Artikel werden die Methoden der FEA und MKS anhand jeweils zweier Beispiele aus der Praxis erläutert und die Aktivitäten des Clusters „Numerische Simulation“ des Forschungsnetzwerks Muskuloskelettale Biomechanik (MSB-NET) näher vorgestellt. Ein Ausblick ordnet die numerische Simulation im Zeitalter der künstlichen Intelligenz ein, und lenkt den Blick auf die Relevanz der Simulation bei der (Neu‑)Zulassung von Implantaten.
Autres résumés
Type: Publisher
(ger)
HINTERGRUND: Computergestützte Untersuchungsmethoden, wie Finite-Elemente-Analyse (FEA) und muskuloskelettale Mehrkörpersimulation (MKS), sind in der muskuloskelettalen Biomechanik wichtig, denn sie ermöglichen ein besseres Verständnis der Mechanik des Bewegungsapparats sowie die Entwicklung und Evaluation orthopädischer Implantate. Diese Methoden werden zur Analyse klinisch relevanter Fragestellungen in verschiedenen anatomischen Regionen eingesetzt, wie Hüfte, Knie, Schultergelenke und Wirbelsäule. Die präoperative Simulation kann in der Orthopädie die chirurgische Planung verbessern und individuelle Ergebnisse vorhersagen.
Identifiants
pubmed: 38829399
doi: 10.1007/s00132-024-04515-5
pii: 10.1007/s00132-024-04515-5
doi:
Types de publication
English Abstract
Journal Article
Review
Langues
ger
Sous-ensembles de citation
IM
Informations de copyright
© 2024. The Author(s), under exclusive licence to Springer Medizin Verlag GmbH, ein Teil von Springer Nature.
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