开发和验证一种新的体外联合测试系统,用于复制体外动态肌肉力量
Yangyang Yang1,2,3, Yufan Wang1,2,3, Nan Zheng1,2,3
1School of Biomedical Engineering & Med-X Research Institute, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200230, China.
Bioengineering (Basel, Switzerland)
|September 28, 2023
概括
这项研究引入了一个新的硬件平台和计算方法,以准确地复制体外动态肌肉力量. 这项创新增强了用于外科培训和植入物评估的生物力学测试.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 整形外科 整形外科 整形外科
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 在体外生物机械实验对于手术排练,植入物检测和康复至关重要.
- 在体外准确模拟动态生理肌肉力量仍然是一个重大挑战.
- 当前的体外设置往往无法在体内复制肌肉负荷条件.
研究的目的:
- 开发一个硬件平台和数值方法,以在体外复制动态肌肉力量.
- 评估开发的生物力学测试平台的准确性和稳定性.
- 为了增强体外肌肉骨负荷系统的现实性.
主要方法:
- 建立了一个与数值计算方法相结合的硬件平台.
- 使用数值计算模拟动态肌肉负载,以导出平台输入.
- 该平台的性能通过在膝关节关节肌肉上的体外肌肉负荷测试 (腹膜侧面肌肉,大腿直肠,半肌) 得到验证.
主要成果:
- 该平台准确地复制了目标肌肉力大小,误差很低 (-6.2%至1.81%).
- 该平台在复制肌肉力量的变化模式方面表现出高准确性 (适合度系数:0.00至0.06).
- 该系统被证明是强大的,在不同的硬件配置中保持精度,在重复测试中变化最小.
结论:
- 开发的平台可靠且准确地在体外复制动态肌肉力量.
- 这项技术为推进肌肉骨研究和开发提供了巨大的潜力.
- 该平台提高了各种应用的体外生物力学测试的可靠性.
