Přejít k obsahu


Fibre-based Models of Muscle Wrapping

Citace: [] KOHOUT, J., KELLNHOFER, P., CHOLT, D., KOHOUTOVÁ, E., CLAPWORTHY, G.J., ZHAO, Y., TAO, Y., GONZALEZ-GARCIE, G., DONG, F. Fibre-based Models of Muscle Wrapping. In VPH 2012. neuveden: neuveden, 2012. s. 1-3. ISBN: neuveden
Druh: STAŤ VE SBORNÍKU
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Fibre-based Models of Muscle Wrapping
Rok vydání: 2012
Místo konání: neuveden
Název zdroje: neuveden
Autoři: Doc. Ing. Josef Kohout Ph.D. , Bc. Petr Kellnhofer , Bc. David Cholt , Eva Kohoutová , G. J. Clapworthy , Y. Zhao , Y. Tao , G. Gonzalez-Garcie , F. Dong
Abstrakt CZ: Kosterně svalová onemocnění (jako jsou osteoporóza a nervově svalové poruchy) ovlivňují milióny lidé na světě. V mnoha případech jsou tato onemocnění nevyléčitelná a jejich léčení zahrnuje změnu životního stylu podpořenou rehabilitací to zlepšení kvality pacientova života. Pro zvýšení efektivity léčby je nutné získat hlubší pochopení fyziologie svalů, např. pochopení, jak se svaly během různých aktivit (chůze, šplhání do schodů, pád, atd.) podílejí na riziku zlomeniny pro stanovení patřičných změn v životě pacienta. Toto je jedna z velkých výzev, které jsou v současné době zkoumány v Evropském projektu VPHOP: the Osteoporotic Virtual Physiological Human, 2008-12, což je integrovaný projekt zahrnujíce 20 partnerů. Tento článek popisuje individualizovanou semi-automatickou techniku vyvinutou v rámci projektu VPHOP, která stanovuje průběhy svalů v závislosti na pohybu kostí. Naše C++ implementace dokáže zpracovat sval střední velikosti a zobrazit ho během několika ms na běžném počítači, přičemž objem svalu je zachován (průměrná změna objemu je menší 5%, což je fyziologicky přijatelná hranice). To činí metodu vhodnou nejen pro biomedicínské výukové softwary ale také pro klinické aplikace zaměřené na identifikaci slabých svalů, které mají být posíleny v průběhu rehabilitace, nebo na identifikaci zatížení kostí pro vyhodnocení rizika zlomeniny.
Abstrakt EN: Musculoskeletal diseases (such as osteoporosis and neuromuscular disorders) affect hundreds of millions of people around the world. In most cases, these disorders are incurable and their treatment involves changes in lifestyle supported by a rehabilitation program to improve the quality of patient life. To maximise the efficiency of the treatment, a full understanding of the physiology of muscles is required ? for example, one needs to understand the role played by different motion activities (e.g., walking, climbing stairs or falling) in the overall risk of bone fracture in order to be able to propose suitable changes in lifestyle. This is one of the big challenges currently addressed by the EC-funded project VPHOP: the Osteoporotic Virtual Physiological Human, 2008-12, which is an integrated project involving 20 partners. This paper describes a patient-specific semi-automatic technique developed within VPHOP that can wrap muscles around bones as they move during a simulation. Our C++ implementation can wrap a muscle of medium size and visualize it within a few ms on commodity hardware, while conserving muscle volume (the average volume change < 5%, the physiologically acceptable threshold). This makes the method suitable not only for educational biomedical software but also for clinical applications used to identify weak muscles that should be strengthened during rehabilitation or to identify bone stresses in order to estimate the risk of fractures.
Klíčová slova

Zpět

Patička