De Baets, Patrick

Herregodts, Stijn

Verstraete, Matthias

Victor, Jan

Ghent University Academic Bibliography

• Equilibration with hydraulic pressure at 30 MPa• Test load at 30 Mpa Homogeneous pixel sensitivity in whole measurement range Precondition at level test pressure essential!ContactStijn.Herregodts@UGent.bewww.ugent.beTEKSCAN FORCE MEASUREMENT ACCURACY FOR BIOMECHANICAL JOINT CONTACT MEASUREMENTSir. Stijn Herregodts*,**, PhD ir. Matthias Verstraete**, Prof. Patrick De Baets* and Prof. Jan Victor** Universiteit Gent@ugentGhent University*DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENERGY, METAL, MECHANICAL CONSTRUCTION AND SYSTEMS (EEMMCES)**DEPARTMENT OF PHYSICAL MEDICINE AND ORTHOPAEDIC SURGERY Aim of this study: Improve and determine the accuracy and reliability of Tekscan intra-articular contact pressure measurements after arthroplastyConclusions:• Inadequate preconditioning of the sensor can lead to a measurement error of 21.1% (SD=6.2%) • Reduction of contact area and introduction of motion decreases the accuracy significantly• With optimal sensor preconditioning and data post-processing by drift compensation, an error of  17.9 % (SD=10.8 %) can be expected for tibiofemoral implant contact measurementsAccuracy?Hydraulic homogeneous pressure applicatorܵ݁݊ݏ݅ݐ݅ݒ݅ݐݕ	݄ܿܽ݊݃݁	 ൌݎܽݓ	݋ݑݐ݌ݑݐܽ݌݌݈݅݁݀	݌ݎ݁ݏݏݑݎ݁ݏ݁݊ݏ݅ݐ݅ݒ݅ݐݕ	݋݂	ܿݕ݈ܿ݁	1 ܦݎ݂݅ݐ ൌݎܽݓ	݋ݑݐ݌ݑݐ 900ݏ െ ݎܽݓ	݋ݑݐ݌ݑݐ 100ݏݎܽݓ	݋ݑݐ݌ݑݐ 900ݏ1. Base plate2. Bleeding valve3. Top block7. Plunger8. Ring9. Tekscan sensor4. Cylinder5. Cylinder head6. Membrane• Application of homogeneous pressure up to 30 Mpa to mimic the contact pressure in a knee joint with implants• The volumetric plunger system is loaded in a conventional MTM• The oil pressure is transferred to the sensor by the membrane Sensor equilibration Overview error sources in true application conditionsDynamic sensor preconditioning• The error is quantified going from the ideal to the real application conditions• A stepped and random load profile is applied to each configuration• The difference between the applied load and the total measured load by the sensor is calculated• Four Tekscan 4000 sensors are loaded and unloaded cyclically with a homogeneous pressure of 15 MPaand a cycle time of 15 min• The figure on the right shows the total sensor output as a function of time and load cycle• The change in sensitivity and drift is calculated and presented as a function of the number of applied cycles After 10 cycles the sensor output is stabilizedSensor drift as a function of time and applied load cycleSensor drift change as a function of applied load cycleSensor sensitivity change as a function of applied load cycle40 % 15 %30 % 8 % 3 %• Equilibration with air pressure at 0,6 Mpa• Test load at 30 Mpa Magnification of inaccuraciesStandard approach:Optimized approach:

Tekscan force measurement accuracy for biomechanical joint contact measurements

https://biblio.ugent.be/publication/8590169/file/8590192.pdf

Tekscan force measurement accuracy for biomechanical joint contact measurements

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Ghent University Academic Bibliography