数学模型在预测骨关节炎发展中的作用
Marek Pawlikowski1, Szymon Sikora1, Gustaw Ostrowski1
1Institute of Mechanics and Printing, Warsaw University of Technology, Ul. Narbutta 85, 02-524, Warszawa, Poland.
Computers in biology and medicine
|May 22, 2025
概括
本综述检查了骨关节炎 (OA) 的数学和数值模型,重点关注血管生成. 最准确的模型包含不同尺度的机械和生物因素,用于多功能OA模拟.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 计算生物学 计算生物学
- 整形外科 整形外科 整形外科
背景情况:
- 骨关节炎 (OA) 是一种具有复杂病理生理学的退行性关节疾病.
- 血管新生在OA进展中发挥着关键作用,是建模的关键焦点.
- 现有的数学和数值模型的范围和复杂性各不相同.
研究的目的:
- 审查和分类现有的骨关节炎 (OA) 的数学和数值模型.
- 确定在OA建模中考虑的关键因素和尺度,重点是血管生成.
- 评估当前OA模型的验证和适应性.
主要方法:
- 关于数学和数值OA模型的综合文献综述.
- 基于模拟规模 (微观与宏观规模) 的模型分类.
- 对考虑组织损伤,重塑和骨变化的模型进行分析.
主要成果:
- 模型的范围从简单的组织损伤到复杂的多尺度模拟,包括骨重塑.
- 血管新生是许多先进的OA模型中的一个核心因素.
- 大多数模型与文献数据有很好的一致性,但很少有实验验证.
结论:
- 准确的OA模型必须整合机械刺激,生物信号和非局部效应.
- 模拟OA在各种关节中的模型适应性是一个关键特征.
- 对于先进的计算OA模型,需要进一步的实验验证.
