![David Williams BEng PhD](https://profiles-cardiff.imgix.net/attachments/6456?w=200&h=200&auto=format&crop=faces&fit=crop&q=90")
Dr David Williams
(e/fe)
BEng PhD
- Ar gael fel goruchwyliwr ôl-raddedig
Timau a rolau for David Williams
Cydymaith Ymchwil Ôl-ddoethurol
Trosolwg
Rwy'n arwain yr ymchwil delweddu in-vivo o fewn Cyfleuster Ymchwil Biomecaneg Cyhyrysgerbydol Prifysgol Caerdydd, gan gyfuno delweddu meddygol uwch a modelu cyfrifiadurol i ddeall sut mae cymalau'n symud, sut mae clefyd yn effeithio ar eu swyddogaeth, a sut y gall triniaethau wella iechyd cyhyrysgerbydol.
Mae fy ymchwil yn rhychwantu'r ffêr, y pen-glin, yr ysgwydd a'r asgwrn cefn. Rwy'n datblygu dulliau sy'n cysylltu mesuriadau symudiad mewn pobl fyw â modelau wedi'u personoli o fecaneg ar y cyd, gan ddefnyddio fideoradiograffeg biplan, MRI ac offer modelu ffynhonnell agored.
Rwyf wedi sicrhau cyllid fel Prif Ymchwilydd ar gyfer modelu ffêr ac ymchwil delweddu asgwrn cefn, ac rwy'n dal rolau Ymchwilydd, Cyd-arweinydd a Chyd-Ymchwilydd ar raglenni ysgwydd, ffêr a phen-glin a ariennir gan EPSRC. Ochr yn ochr â gosod cyfeiriad dulliau delweddu a dadansoddi, rwy'n goruchwylio ac yn mentora staff ymchwil a myfyrwyr PhD.
Gan weithio gyda pheirianwyr, clinigwyr a phobl yr effeithir arnynt gan gyflyrau cyhyrysgerbydol, fy nod yw troi datblygiadau mewn mesur a modelu yn offer sy'n cefnogi triniaeth well.
Cyhoeddiad
2026
- Williams, D. E. et al. 2026. Less is more: downsampling x-ray images improves pose estimation accuracy. Medical Engineering & Physics 147 (2) 02NT01. (10.1088/1873-4030/ae2909)
2025
- Kelly, E. S. et al., 2025. Optimisation of intervertebral disc mechanical properties and the impact of vertebral alignment in subject‐specific finite element models. International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering 41 (6) e70052. (10.1002/cnm.70052)
- Kruger, K. M. et al., 2025. Standardizing 3 dimensional measurements in foot and ankle imaging. Foot and Ankle Clinics 30 (1), pp.221-237. (10.1016/j.fcl.2024.08.006)
2023
- Bowd, J. et al. 2023. Using musculoskeletal modelling to estimate knee joint loading pre and post high tibial osteotomy. Clinical Biomechanics 101 105855. (10.1016/j.clinbiomech.2022.105855)
2021
- De Vecchis, M. et al. 2021. Hip, knee and ankle kinematics improve after total knee replacement but do not return to normal. Osteoarthritis and Cartilage 29 (S1), pp.S184-S185. (10.1016/j.joca.2021.02.252)
- Esquivel, L. et al., 2021. Development of a protocol to quantify in vivo kinematics of the foot and ankle. Orthopaedic Proceedings 103-B (S2), pp.64-64. (10.1302/1358-992X.2021.2.064)
- Williams, D. et al. 2021. Patellofemoral kinematics during different loaded dynamic activities: an in vivo pilot study [Abstract]. Orthopaedic Proceedings 103-B (SUPP_2), pp.54-54. (10.1302/1358-992X.2021.2.054)
2020
- Williams, D. et al. 2020. The relationship between alignment, function and loading in total knee replacement: In-vivo analysis of a unique patient population. Journal of Biomechanics 112 110042. (10.1016/j.jbiomech.2020.110042)
- Bowd, J. B. et al. 2020. Knee joint contact forces during gait for patients undergoing high tibial osteotomy. Presented at: OARSI 2020 World Congress on Osteoarthritis Vienna, Austria 30 April - 3 May 2020. Vol. 28.Vol. Supple. Elsevier. , pp.s250-s251. (10.1016/j.joca.2020.02.403)
2019
- Sparkes, V. et al. 2019. Comparison of gait, functional activities and patient-reported outcome measures in patients with knee osteoarthritis and healthy adults using 3D motion analysis and activity monitoring: An exploratory case-control analysis. Orthopedic Research and Reviews 11 , pp.129-140. (10.2147/ORR.S199107)
- Jones, P. et al. 2019. Do changes in feature selection parameters influence the classification of knee rehabilitation exercises when using body worn accelerometer data?. Osteoarthritis and Cartilage 27 (S1) S400. (10.1016/j.joca.2019.02.401)
2018
- Williams, D. E. et al. 2018. How does frontal plane alignment of a total knee replacement influence biomechanical function and loading?. Osteoarthritis and Cartilage 26 (S1), pp.S388-S389. 717. (10.1016/j.joca.2018.02.757)
- Holt, C. and Williams, D. 2018. Chapter 6: Biomechanics of the peripheral joints. In: Hochberg, M. C. et al., Rheumatology, 2-Volume Set - 7e. Vol. 7e, Elsevier
- Williams, D. E. 2018. Development and validation of a biplane fluoroscopy system to quantify in-vivo knee kinematics. PhD Thesis , Cardiff University.
Adrannau llyfrau
- Holt, C. and Williams, D. 2018. Chapter 6: Biomechanics of the peripheral joints. In: Hochberg, M. C. et al., Rheumatology, 2-Volume Set - 7e. Vol. 7e, Elsevier
Cynadleddau
- Bowd, J. B. et al. 2020. Knee joint contact forces during gait for patients undergoing high tibial osteotomy. Presented at: OARSI 2020 World Congress on Osteoarthritis Vienna, Austria 30 April - 3 May 2020. Vol. 28.Vol. Supple. Elsevier. , pp.s250-s251. (10.1016/j.joca.2020.02.403)
Erthyglau
- Williams, D. E. et al. 2026. Less is more: downsampling x-ray images improves pose estimation accuracy. Medical Engineering & Physics 147 (2) 02NT01. (10.1088/1873-4030/ae2909)
- Kelly, E. S. et al., 2025. Optimisation of intervertebral disc mechanical properties and the impact of vertebral alignment in subject‐specific finite element models. International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering 41 (6) e70052. (10.1002/cnm.70052)
- Kruger, K. M. et al., 2025. Standardizing 3 dimensional measurements in foot and ankle imaging. Foot and Ankle Clinics 30 (1), pp.221-237. (10.1016/j.fcl.2024.08.006)
- Bowd, J. et al. 2023. Using musculoskeletal modelling to estimate knee joint loading pre and post high tibial osteotomy. Clinical Biomechanics 101 105855. (10.1016/j.clinbiomech.2022.105855)
- De Vecchis, M. et al. 2021. Hip, knee and ankle kinematics improve after total knee replacement but do not return to normal. Osteoarthritis and Cartilage 29 (S1), pp.S184-S185. (10.1016/j.joca.2021.02.252)
- Esquivel, L. et al., 2021. Development of a protocol to quantify in vivo kinematics of the foot and ankle. Orthopaedic Proceedings 103-B (S2), pp.64-64. (10.1302/1358-992X.2021.2.064)
- Williams, D. et al. 2021. Patellofemoral kinematics during different loaded dynamic activities: an in vivo pilot study [Abstract]. Orthopaedic Proceedings 103-B (SUPP_2), pp.54-54. (10.1302/1358-992X.2021.2.054)
- Williams, D. et al. 2020. The relationship between alignment, function and loading in total knee replacement: In-vivo analysis of a unique patient population. Journal of Biomechanics 112 110042. (10.1016/j.jbiomech.2020.110042)
- Sparkes, V. et al. 2019. Comparison of gait, functional activities and patient-reported outcome measures in patients with knee osteoarthritis and healthy adults using 3D motion analysis and activity monitoring: An exploratory case-control analysis. Orthopedic Research and Reviews 11 , pp.129-140. (10.2147/ORR.S199107)
- Jones, P. et al. 2019. Do changes in feature selection parameters influence the classification of knee rehabilitation exercises when using body worn accelerometer data?. Osteoarthritis and Cartilage 27 (S1) S400. (10.1016/j.joca.2019.02.401)
- Williams, D. E. et al. 2018. How does frontal plane alignment of a total knee replacement influence biomechanical function and loading?. Osteoarthritis and Cartilage 26 (S1), pp.S388-S389. 717. (10.1016/j.joca.2018.02.757)
Gosodiad
- Williams, D. E. 2018. Development and validation of a biplane fluoroscopy system to quantify in-vivo knee kinematics. PhD Thesis , Cardiff University.
Ymchwil
Diddordebau ymchwil a dull gweithredu
Rwy'n arwain yr ymchwil delweddu in-vivo o fewn Cyfleuster Ymchwil Biomecaneg Cyhyrysgerbydol Prifysgol Caerdydd. Mae fy ymchwil yn cyfuno biomecaneg cyhyrysgerbydol, delweddu meddygol uwch a modelu cyfrifiadurol i ddeall swyddogaeth y cyd mewn iechyd a chlefydau.
Rwy'n datblygu dulliau sy'n cysylltu mesuriadau o symudiad mewn pobl fyw â modelau personol o fecaneg ar y cyd. Gan ddefnyddio fideoradiograffeg biplan, MRI a dadansoddi symudiad, rwy'n ymchwilio i sut mae anatomeg, iechyd meinwe a symudiad yn dylanwadu ar swyddogaeth y cymalau a chanlyniadau triniaeth. Mae fy ymchwil yn rhychwantu'r ffêr, y pen-glin, yr ysgwydd a'r asgwrn cefn.
Fy nod yw datblygu dulliau dibynadwy, ailddefnyddiadwy sy'n helpu ymchwilwyr a chlinigwyr i ddeall cyflyrau cyhyrysgerbydol a gwerthuso ymyriadau llawfeddygol ac anlawfeddygol.
Arweinyddiaeth ymchwil
Rwy'n llunio cwestiynau ymchwil, yn datblygu dulliau delweddu a dadansoddi, ac yn arwain gwaith arbrofol ar draws rhaglenni amlddisgyblaethol. Rwy'n dal rolau Ymchwilydd Cyd-Arwain ar raglenni ENGIN Shoulder ac EASE-ankle OA a ariennir gan EPSRC ac yn arwain y pecyn gwaith in-vivo ar gyfer ENGIN Knee fel Ymchwilydd Cyd-Ymchwilydd.
Mae fy ymchwil annibynnol yn cynnwys gwobrau Prif Ymchwilydd mewn delweddu ffêr, modelu cyfrifiadurol ffynhonnell agored, biofarcwyr MRI iechyd disg a delweddu ar gyfer cynllunio llawfeddygol asgwrn cefn. Mae'r prosiectau hyn yn cysylltu datblygiad methodolegol â chwestiynau clinigol perthnasol am symudiad, mecaneg y cyd a thriniaeth.
Dulliau delweddu ac ymchwil agored
Fe wnes i arwain y gwaith o ddylunio a chomisiynu system radiograffeg biplane pwrpasol Caerdydd a datblygu'r llifoedd gwaith delweddu a dadansoddi a ddefnyddir ar draws y cyfleuster. Mae fy ngwaith yn cynnwys modelau anatomegol sy'n deillio o MRI, cofrestru delweddau, olrhain ar y cyd awtomataidd ac integreiddio mesuriadau arbrofol â modelau cyhyrysgerbydol.
Rwy'n hyrwyddo cod a rennir, llifoedd gwaith atgynhyrchadwy ac offer ffynhonnell agored i wneud y dulliau hyn yn fwy hygyrch a throsglwyddadwy rhwng grwpiau ymchwil.
Cydweithio a datblygu ymchwilwyr
Rwy'n gweithio gyda pheirianwyr, clinigwyr, gwyddonwyr delweddu a phobl yr effeithir arnynt gan gyflyrau cyhyrysgerbydol. Mae cydweithrediadau rhyngwladol yn cynnwys ymchwil gyda Phrifysgol Utah, KU Leuven, Prifysgol y Frenhines a Phrifysgol Denver. Rwyf hefyd yn cyfrannu at dasglu rhyngwladol sy'n datblygu safonau ar gyfer mesuriadau traed a ffêr tri dimensiwn.
Rwy'n goruchwylio myfyrwyr PhD, yn rheoli staff ymchwil ac yn darparu hyfforddiant arbenigol mewn delweddu a biomecaneg. Rwyf wedi goruchwylio mwy na 30 o draethodau israddedig ac wedi arwain mwy na deg interniaeth ymchwil israddedig a ariennir.
Mae cynnwys cleifion a'r cyhoedd yn helpu i lunio fy mlaenoriaethau ymchwil a datblygu dulliau clinigol berthnasol. Rwy'n croesawu cydweithrediadau ymchwil ac ymholiadau ôl-raddedig mewn biomecaneg cyhyrysgerbydol, delweddu biofeddygol a modelu cyfrifiadurol wedi'i bersonoli.
Cyllid ymchwil llwyddiannus
Mae'r symiau isod yn nodi'r gwerth dyfarniad a gofnodwyd neu, pan fo hynny'n cael ei nodi, dyraniad Caerdydd o fewn rhaglen gydweithredol fwy.
Prosiectau cyfredol a phrosiectau a ddyfarnwyd yn ddiweddar
-
EASE-ffêr OA - Datrysiadau Uwch Peirianneg ar gyfer Osteoarthritis Ffêr Cam Diwedd
Ariannwr: Grant Rhaglen EPSRC. Rôl: Cyd-arweinydd Ymchwilydd Caerdydd.
Amserlen: Dechrau Hydref 2026; 60 mis. Cyllid: £2 filiwn i Gaerdydd o fewn rhaglen £12 miliwn. -
ENGIN Shoulder - Piblinell Multiplatform ar gyfer Peirianneg Swyddogaeth ar y Cyd Ysgwydd Dynol
Ariannwr: EPSRC. Rôl: Cyd-arweinydd Ymchwilydd Caerdydd.
Amserlen: Dechrau Medi 2026; 36 mis. Cyllid: Tua £1.56 miliwn i Gaerdydd o fewn prosiect oddeutu £3.1 miliwn. -
Biofarcwyr MRI Iechyd Disg: Cysylltu Delweddu â Swyddogaeth
Cynllun ariannu: Cefn wrth gefn. Rôl: Prif Ymchwilydd.
Amserlen: Rhagfyr 2025–Mehefin 2027 Cyllid: £19,945. -
ENGIN Knee - Piblinell Aml-blatfform ar gyfer Peirianneg Swyddogaeth ar y Cyd Pen-glin Dynol
Ariannwr: EPSRC. Rôl: Ymchwilydd Cyd-Ymchwilydd ac arweinydd pecyn gwaith in-vivo.
Amserlen: Chwefror 2024–Ionawr 2028. Cyllid: £1,020,364. -
CAT&MAUS — Olrhain a Dadansoddi Cynnig â Chymorth Cyfrifiadur gydag Uwchsain: Datblygu a Dilysu System Asesu ar y Cyd Newydd ar gyfer Orthopaedeg
Ariannwr: NIHR i4i. Rôl: Ymchwilydd a enwir.
Amserlen: 36 mis. Cyllid: Tua £1.1 miliwn yn gyffredinol; £56,000 i Gaerdydd
Blaenorol Prif Ymchwilydd a gwobrau cydweithredol
-
Biomecaneg asgwrn cefn: In Vivo, In Vitro, In Silico
Ariannwr: Rhaglen Adeiladu Cymunedau GW4, Gwobr Datblygu. Rôl: Cyd-ymgeisydd.
Amserlen: Hydref 2025 yn dechrau; Chwe mis. Cyllid: £4,852. -
OSCAM - Model Ffêr Cyfrifiadurol Ffynhonnell Agored
Ariannwr: Cyllid dilynol Cyfrif Cyflymu Effaith EPSRC. Rôl: Prif Ymchwilydd.
Amserlen: Mehefin–Rhagfyr 2025. Cyllid: £19,981. -
MR-AIR - Cofrestru Delwedd Ffêr Cyseiniant Magnetig
Ariannwr: Cyfrif Cyflymu Effaith EPSRC. Rôl: Prif Ymchwilydd.
Amserlen: Tachwedd 2023–Mawrth 2025. Cyllid: £19,750. -
Modelau asgwrn cefn sy'n seiliedig ar MRI ar gyfer cynllunio llawfeddygol sy'n benodol i gleifion: Dull a yrrir gan glinigol o ddatblygu offer llawfeddygol dilysu newydd
Ariannwr: Hyder MRC mewn Cysyniad. Rôl: Prif Ymchwilydd.
Amserlen: Tachwedd 2022–Mawrth 2023. Cyllid: £34,945. -
Modelau asgwrn cefn pwnc-benodol sy'n cael eu gyrru gan ddelwedd
Ariannwr: EPSRC. Rôl: Ymchwilydd Cyd-Ymchwilydd.
Amserlen: Hydref 2021–Mehefin 2025. Cyllid: £447,974. -
Pennu Cinemateg 3D y Talws yn ystod Cerdded Arferol Gan ddefnyddio Fflworosgopeg Fideo: Astudiaeth Beilot
Ariannwr: Rhwydwaith EPSRC OATech+, Gwobr Pwmp Biomecaneg. Rôl: Cyd-Ymchwilydd.
Amserlen: Medi 2019–Rhagfyr 2022. Cyllid: £9,835. -
O'r Ymennydd i Biomecaneg: Meintioli Deheurwydd Dynol
Cynllun ariannu: Dyfarniad Trawsddisgyblaethol ISSF3. Rôl: Cyd-ymchwilydd.
Amserlen: Medi 2019–Medi 2021. Cyllid: £46,056. -
COMSTIG - Ysgogiad Magnetig Cortex Modur yn ystod Cerdded
Cynllun ariannu: Dyfarniad Trawsddisgyblaethol ISSF3. Rôl: Arweinydd Peirianneg a Chyd-Ymchwilydd.
Amserlen: Medi 2019–Medi 2021. Cyllid: £31,038. -
Datblygu Phantom MRI Meintiol ar gyfer Meinwe Pen-glin
Ariannwr: Rhwydwaith EPSRC OATech+, Cyllid Dichonoldeb Sandpit. Rôl: Prif Ymchwilydd.
Amserlen: Gorffennaf 2019–Mawrth 2022. Cyllid: £19,086. -
Datblygu Protocolau Safonol ar gyfer Delweddu In-vivo
Ariannwr: Rhwydwaith EPSRC OATech+. Rôl: Enwyd Cydymaith Ymchwil Ôl-ddoethurol.
Amserlen: Gorffennaf 2019–Ionawr 2020. Cyllid: £60,585. -
Consortiwm Delweddu Arthritis GW4
Ariannwr: GW4 Adeiladu Cymunedau, Gwobr Cychwynnwr. Rôl: Arweinydd Caerdydd.
Amserlen: Ionawr–Awst 2019. Cyllid: £11,980.
Addysgu
Biomecaneg 2 (blwyddyn 3) - Cais mewn Biomecaneg y System Cyhyrysgerbydol
Prosiectau Unigol Blwyddyn 3
Holt, C. a Williams, D. 2018. Pennod 6: Biomecaneg y cymalau ymylol. Yn: Hochberg, M. C. et al. eds. Rheumatoleg, Set 2-gyfrol - 7e., Cyf. 7e. Elsevier
Bywgraffiad
Anrhydeddau a dyfarniadau
-
2024: Cymdeithas Ymchwil Orthopedig Prydain Gwobr Cyfieithu Clinigol Andrew Sprowson.
-
2023: Gwobr Ymchwilydd Newydd Cymdeithas Ymchwil Orthopedig Prydain.
-
2022: Cymdeithas Ymchwil Orthopedig Prydain/Cymrodoriaeth Teithio Ymchwil Esgyrn a Chydweithredol.
-
2021: Gwobr Datblygu Aur Cwmni Lifrai Addoli Cymru.
Ymrwymiadau siarad cyhoeddus
-
Rhagfyr 2025: Sgwrs wahoddedig, digwyddiad effaith Arthritis UK.
-
Hydref 2025: Seminar gwahoddedig, Grŵp Cyfrifiadura Delweddau Meddygol.
-
Medi 2025: Prif siaradwr, Symposiwm Biomecaneg Caerfaddon.
-
Gorffennaf 2025: Cyfraniad gwahoddedig i weithdy Slicer AutoscoperM Cymdeithas Biomecaneg America, sy'n arddangos dulliau prosesu awtomataidd.
-
Ionawr 2025: Siaradwr gwaddodd, CUBRICon.
-
Ebrill 2023: Prif siaradwr, Cymdeithas Dadansoddi Cynnig Clinigol.
-
Chwefror 2023: Siaradwr gwaddodd, Grŵp Diddordeb Ymchwil Traed a Ffêr y Gymdeithas Ymchwil Orthopedig.
Pwyllgorau ac adolygu
-
Ymchwil Esgyrn a Chydweithredol: Golygydd Cyswllt Arbenigol ar gyfer Biomecaneg.
-
Cymdeithas Ymchwil Orthopedig Prydain: Aelod o'r Pwyllgor Gwaith ac Arweinydd Cymrodoriaeth Deithiol BORS-BJR, sy'n cydlynu dewis cymrodoriaethau a chefnogi ymchwilwyr ar ddechrau gyrfa.
-
Tasglu rhyngwladol ar fesuriadau traed a ffêr tri dimensiwn: Cyfrannu at ddatblygu safonau a methodolegau mesur.
-
Asesiad cyllid ymchwil: Cyfraniadau at asesiad Cyfrif Cyflymu Effaith a phanel ffug Gwobr Darganfod Wellcome.
-
Cyfrifoldebau BORS blaenorol: Swyddog Digidol a Chynrychiolydd Ymchwilydd Newydd; arweinydd technegol ar gyfer cyfarfodydd blynyddol rhithwir y gymdeithas yn 2020 a 2021.
Meysydd goruchwyliaeth
Goruchwyliaeth gyfredol
News articles
Contact Details
+44 29225 11798
Adeilad Trevithick, Ystafell T0.17, The Parade, Heol Casnewydd, Caerdydd, CF24 3AA
Themâu ymchwil
Arbenigeddau
- Peirianneg biofeddygol
- Biomecaneg
- Delweddu biofeddygol
- Prosesu delweddau
