Přejít k obsahu


Patient-specific fibre-based models of muscle wrapping

Citace: [] KOHOUT, J., CLAPWORTHY, G. J., ZHAO, Y., TAO, Y., GONZALEZ-GARCIA, G., DONG, F., WEI, H., KOHOUTOVÁ, E. Patient-specific fibre-based models of muscle wrapping. Interface Focus, 2013, roč. 3, č. 2, s. 1-8. ISSN: 2042-8898
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Patient-specific fibre-based models of muscle wrapping
Rok vydání: 2013
Autoři: Doc. Ing. Josef Kohout Ph.D. , G. J. Clapworthy , Y. Zhao , Y. Tao , G. Gonzalez-Garcia , F. Dong , H. Wei , Eva Kohoutová
Abstrakt CZ: Dostupnost vhodného modelu pro deformaci svalů v závislosti na pohybu kostí je často klíčová pro predikci sil vzniklých a působících na tělo během pohybu. Toto je důležitým faktorem v projektu VPHOP, který se zabývá zkoumáním pravděpodobnosti výskytu zlomeniny u pacientů s osteoporózou v průběhu různých pohybů. Křehčí kostra tyto pacienty činí obzvláště náchylné na zlomeniny způsobené nadměrným zatížením kostí, a to dokonce i v případech každodenních aktivit. Tento článek uvádí nový objemový přístup pro popis změny tvaru svalu a změny orientace svalových vláken konkrétního pacienta v závislosti na pohybu. Pro svaly střední velikosti dokáže metoda spočítat jeho výslednou formu a vizualizovat ji do několika desítek sekund na běžném počítači, přičemž zachovává objem svalu. To činí metodu vhodnou nejen pro výukový biomedicínský software, ale rovněž pro klinické aplikace určené pro identifikaci ochablých svalů, které by měly být posíleny rehabilitací nebo pro identifikaci zatížení kostí za účelem stanovení rizika zlomenin.
Abstrakt EN: In many biomechanical problems, the availability of a suitable model for the wrapping of muscles when undergoing movement is essential for the estimation of forces produced on and by the body during motion. This is an important factor in the VPHOP project which is investigating the likelihood of fracture for osteoporotic patients undertaking a variety of movements. The weakening of their skeletons makes them particularly vulnerable to bone fracture caused by excessive loading being placed on the bones, even in simple everyday tasks. This paper provides an overview of a novel volumetric model that describes muscle wrapping around bones and other muscles during movement and which includes a consideration of how the orientations of the muscle fibres change during the motion. The method can calculate the form of wrapping of a muscle of medium size and visualize the outcome within tenths of seconds on commodity hardware, while conserving muscle volume. 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