使用不同肌肉骨模型对患有脑的儿童进行生物机械分析结果的比较
Zhibo Jing1,2,3, Jianda Han1,2,3,4, Juanjuan Zhang1,2,3,4
1Tianjin Key Laboratory of Intelligent Robotics, Nankai University, Tianjin, China.
Frontiers in bioengineering and biotechnology
|October 12, 2023
概括
选择不同的肌肉骨模型显著影响脑儿童的生物力学分析,影响步态预测. 仔细的模型选择对于准确的临床步态分析至关重要.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 人类运动分析 人类运动分析
- 计算建模 计算建模
背景情况:
- 肌肉骨模型对于分析人类运动至关重要.
- 不一致的结果来自不同的模型,影响着步态分析,特别是在患有脑的儿童中.
- 大脑麻呈现复杂的步行模式,进一步复杂化生物力学评估.
研究的目的:
- 研究不同肌肉骨模型的选择如何影响脑儿童的生物机械分析结果.
- 在各种模型中量化关节动力学,动力学和肌肉激活的不一致性.
- 评估模拟肌肉激活和表面电肌图 (EMG) 之间的相关性.
主要方法:
- 从患有脑性麻的儿童中以多种速度收集的步态数据.
- 用于生物机械模拟的六种流行的肌肉骨模型.
- 计算了每个模型的关节动力学,关节动力学和肌肉激活.
主要成果:
- 模型对模型的动力学不一致性在关节运动范围的4%到40%之间.
- 动力学上的不一致性在关节矩范围的0%到28%之间.
- 在模型之间观察到良好的相关性 (R>0.85),特别是动力学;肌肉激活与EMG相关.
结论:
- 模型选择显著影响脑儿童的生物力学分析结果.
- 了解模型特定输出对于准确的临床步态分析至关重要.
- 这项研究有助于在选择适合儿童步行研究和临床实践的肌肉骨模型时作出明智的决策.
