定制人工植入物:仿生设计与多尺度评估

在骨科中，人工植入物通常用于替换或修复受损组织。然而，由于个体间的差异以及解剖结构和负载条件的复杂性，传统的种植体无法满足临床需求。近年来，与定制人工植入物相关的问题越来越受到研究界的关注。实现精确设计和评价的挑战不仅来自于考虑仿生结构、运动学功能、力学性能和生物功能相似性的设计需要，而且来自于多尺度综合评价，后者涉及肌肉骨骼系统的生物力学和生物摩擦学，从宏观肌肉骨骼多体动力学到多孔结构的微观力学。现有的分析技术，如肌肉骨骼多体动力学建模和神经肌肉骨骼建模，通过与有限元分析的结合/耦合，以及最近的新型人工智能方法，正在得到很好的发展和发展。

本课题旨在开发定制人工种植体的精确仿生设计方法，包括但不限于人工关节和骨种植体及固定板，鼓励开发和应用新的评估方法和测试技术，促进多尺度方法的耦合或联合应用，增进我们对定制人工种植体生物力学和生物摩擦学的理解。我们希望吸引世界领先的研究，全面展示外科医生如何更精确地设计人工种植体，准确判断种植体的相容性、安全性、稳定性和有效性，促进定制化人工种植体的高效设计和临床应用。从多尺度评价的角度来看，本研究课题还欢迎能够证明由新方法和对定制人工植入物的生物力学和生物摩擦学的洞察所带来的功能设计和质量控制的加速发展的阶段性变化的贡献。

这里考虑的相关主题包括新的精密仿生设计和多尺度评估方法及其应用。我们欢迎原创研究文章和系统评论，而不考虑主观/叙述性评论。
定制人工植入物的兴趣主题包括但不限于:
•仿生设计方法及应用
•智能设计或评估方法及应用
•多尺度计算模拟和评估
•多级实验测试
•从多个角度进行评估(生物力学，生物摩擦学和生物学)

关键字:生物力学、生物摩擦学、有限元分析、肌肉骨骼多体动力学、定制人工植入物、神经肌肉骨骼模型、人工智能

重要提示:所有对本研究主题的贡献必须在其所提交的章节和期刊的范围内，如其使命声明中所定义的那样。雷竞技rebat在同行评审的任何阶段，Frontiers保留将超出范围的稿件引导到更合适的章节或期刊的权利。