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Fiber Bragg grating sensor for monitoring bone decalcification - 28/08/10

Doi : 10.1016/j.otsr.2010.04.010 
V. Mishra a, , N. Singh a, D.V. Rai b, U. Tiwari a, G.C. Poddar a, S.C. Jain a, S.K. Mondal a, P. Kapur a
a Central Scientific Instruments Organisation, Council of Scientific and Industrial Research, Sector-30, Chandigarh 160030, India 
b Center for Biomedical Engineering, Institute of Engineering and Technology, Shobhit University, Meerut 250110, India 

Corresponding author. Tel.: +0091 172 2659951; fax: +0091 172 2659951/2657082/267.

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Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Saturday 28 August 2010
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Summary

Introduction

Estimation of decalcification is a vital tool to discern bone health. Different techniques are used for its quantitative measurement, e.g. DEXA, QCT & QUS. All these techniques, although noninvasive, suffer from limitations such as radiation exposure and inaccurate values. Recently, fiber optic techniques are fast emerging for medical applications owing to their various attractive features like immunity to EMI/RFI, geometric versatility, chemical inertness, etc.

Material and methods

The effect of decalcification on strain response of a goat tibia was investigated in vitro using fiber Bragg grating (FBG) sensing technique. The bone was strained by using three-point bending technique and corresponding Bragg wavelength shifts were recorded. Two similar bone samples from the same animal were taken and one was partially decalcified. Strain response of decalcified and untreated bone was taken concurrently to monitor the effects of calcium loss and that of degradation with time.

Results and conclusion

The strain generated for same stress increased with greater degree of decalcification and a steep increase occurred after 2g calcium loss, indicating the onset of damage. The strain response, therefore gives a direct indication of the degree of calcium present in the bone.

Level of evidence

Level III.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Fiber Bragg Grating, Decalcification, Bending strain


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