肌肉骨模型确定软活跃外衣在举起和放下任务期间对肌肉激活和力量的影响
Chenxi Yan1, Jacob J Banks1, Brett T Allaire2
1Center for Advanced Orthopaedic Studies, Beth Israel Deaconess Medical Center, Boston, MA, United States; Department of Orthopedic Surgery, Harvard Medical School, Boston, MA, United States.
软活体外衣可以减少在工业举重任务期间的脊柱负荷和受伤风险. 这项研究验证了外衣整合到肌肉骨模型中,证实了肌肉力量的减少,并支持其用于预防工作场所伤害.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 人体工程学就是人体工程学.
- 人与计算机的交互
背景情况:
- 肌肉骨疾病在工业环境中很普遍.
- 外套为减少身体压力和受伤风险提供了一个潜在的解决方案.
- 使用生物力学模型验证外衣效应对于理解其有效性至关重要.
研究的目的:
- 验证软活体外衣的整合到脊柱肌肉骨模型中.
- 将模型预测的肌肉激活与表面EMG数据进行比较.
- 在举重任务中评估外套对背部和部肌肉力量的影响.
主要方法:
- 在OpenSim中开发了参与者特定的肌肉骨模型,包括软活跃外衣.
- 招募了14名健康参与者,以不同的重量,带或不带外套,进行式和俯卧式升降.
- 通过将预测的肌肉活动与背部和部伸缩器的表面EMG进行比较来验证模型.
主要成果:
- 模型验证显示EMG和预测的肌肉活动之间的时间一致性强到优异 (交叉相关性:0.84-0.98).
- 肌肉活动的根平均平方误差与外衣相比或不相比.
- 外套显著降低了估计的峰值起器脊柱力量在举起和降低,和部伸展器力量在一个10公斤的腰提升.
结论:
- 该研究验证了外衣在手工材料处理过程中减少软组织负荷时的使用.
- 外套显示出在工业环境中减轻疲劳和降低受伤风险的潜力.
- 将外衣整合到肌肉骨模型中是一种有效的方法来评估它们的生物力学影响.
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