Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2025 article

Audio monitoring of bone cement disintegration in pulsating fluid jet surgery under laboratory conditions

1Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
6Institutions déclarées
2Pays d’affiliation déclarés

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

Le résumé fourni par la source

• Demonstrated the time-reducing and bone damage-reducing effects of pulsating fluid jet technology when utilized for bone cement removal. • Demonstrated the efficacy of an in-house designed long nozzle, that is designed for minimally invasive surgical procedures. • Introduced the first application of SSMs in pulsating fluidjet surgery technology. • Introduced a novel audio monitoring technique for pulsating fluidjets to compensate for splashing effects during the erosion process of bone cement removal. • First to concatenate erosion profiles with audio data, introducing a novel metric to enhance the prediction of erosion profiles using audio data. • Provided an open-source dataset on erosion depth and audio signals to enhance surgical planning. • Demonstrated the efficacy of state space models for erosion profile prediction. This study investigates a pulsating fluid jet as a precise, minimally invasive and cold technique for bone cement removal. We utilize the pulsating fluid jet device to remove bone cement from samples designed to mimic clinical conditions. The effectiveness of a novel in-house designed long nozzle was tested to enable minimally invasive procedures. Audio signal monitoring, complemented by our introduced novel data correlation algorithm S4D-Bio, was employed to address challenges like visibility obstruction from splashing. The experiments aim to evaluate the effectiveness of our novel in-house designed long nozzle for minimally invasive removal of bone cement using a pulsating fluid jet as well as the prediction accuracy of the erosion rate. Within our experiments, we generate a comprehensive dataset of erosion profiles and their equivalent audio signals and make it available open-source. The use of SSMs yields experimentally demonstrated precise control over the predictive erosion process with a prediction accuracy of 98.93%. The study also demonstrates, that the pulsating fluid jet device, coupled with advanced audio monitoring techniques, is a highly effective cyber-physical system for estimating erosion depth under controlled conditions. On the other hand, this study presents the first application of SSMs in pulsating fluidjet surgery technology, marking a significant novelty. This research introduces the components of a future system for minimally invasive, cold and adaptive bone cement removal in orthopedic applications.

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
Audio monitoring of bone cement disintegration in pulsating fluid jet surgery under laboratory conditions
Date Crossref
01/03/2026
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.

Où se fait cette recherche

  • Leibniz University Hannover pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • L3S Research Center pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • VSB - Technical University of Ostrava pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Czech Academy of Sciences pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Steinbeis Foundation pays non établi dans la notice
    Institution
  • Baden-Wuerttemberg Cooperative State University Study Center for IT-Management & Computer Science (SZI) pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Faculty of Mechanical Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Steinbeis Consulting Center for High-Pressure Waterjet Technology pays non établi dans la notice
    Institution

Leibniz University Hannover, L3S Research Center et VSB - Technical University of Ostrava, avec 5 autres affiliations.

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

Les sujets associés

Erosion and Abrasive MachiningHeat Transfer MechanismsNuclear Engineering Thermal-Hydraulics

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.