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Accès ouvert déclaré 2024 article

Discrete element method-based simulation system for predicting natural stone evacuation pathways in patients with urolithiasis

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Rattachement africain : jp. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Urolithiasis is a globally prevalent disease with high incidence and recurrence rates and is often accompanied by severe pain. Its ideal treatment is spontaneous stone passage, avoiding the invasiveness associated with surgery. However, the mechanisms underlying spontaneous stone passage remain unclear. Therefore, in this study, we developed a kidney stone trajectory prediction simulation system using the discrete element method (DEM) to elucidate spontaneous passage mechanisms by analyzing and visualizing stone trajectories within the kidney. We compared this simulation system with experiments using a three-dimensional kidney replica of patients with urolithiasis to optimize critical DEM parameters, including the collision margin ε , friction coefficient C f , and restitution coefficient C r . The reliability of these optimized parameters was validated using kidney shapes that differed from those used in the optimization experiments. The simulation system with optimized parameters consistently demonstrated high fidelity to the experimental results, regardless of kidney shape, initial stone position, or stone size. These findings demonstrate the reliability of the simulation system, underscoring its potential contribution to developing new and effective treatments for urolithiasis by improving the accuracy of stone trajectory predictions. • DEM-based simulation developed to study mechanisms of spontaneous stone passage. • Key parameters optimized through experiments using 3D kidney replicas for accuracy. • Simulation showed high accuracy across kidney shapes and stone positions and sizes. • System accurately predicted stone trajectories, aiding in passage mechanism study. • This system may contribute to improved urolithiasis treatments in the future.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Discrete element method-based simulation system for predicting natural stone evacuation pathways in patients with urolithiasis
Date Crossref
01/01/2025
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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