A simulating analysis of the effects of increased joint stiffness on muscle loading in a thumb
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The development of osteoarthritis (OA) in the hand results in increased joint stiffness, which in turn affects the grip strength. The goal of the present study is to theoretically analyze the muscle forces in a thumb in response to the increased joint stiffness. METHODS: The thumb was modeled as a linkage system consisting of a trapezium, a metacarpal bone, a proximal and a distal phalanx. Nine muscles were included in the model: flexor pollicis longus (FPL), extensor pollicis longus (EPL), extensor pollicis brevis (EPB), abductor pollicis longus (APL), flexor pollicis brevis (FPB), abductor pollicis brevis (APB), the transverse head of the adductor pollicis (ADPt), the oblique head of the adductor pollicis (ADPo), and opponens pollicis (OPP). Numerical tests were performed using an inverse dynamic approach. The joints were prescribed to an angular motion at one degree-of-freedom (DOF) each time with all other DOFs of the joints being mechanically constrained, while the muscle forces in response to the joint motions were predicted. The normal joint stiffness was assumed to be 0.05, 0.10, and 0.15 N m/rad for interphalangeal (IP), metacarpophalangeal (MCP), and carpometacarpal (CMC) joint, respectively. The joint stiffness was assumed to increase by 50% and 100%, simulating the biomechanical consequences of OA. RESULTS: Our simulations indicated that the increase in joint stiffness induced substantial increases in muscle forces, especially in the EPL and FPL muscles in response to IP, MCP, or CMC extension/flexion motions. CONCLUSIONS: Because the strength of the muscles in the fingers is limited, the muscles will not be able to overcome joint resistance if joint stiffness is increased to its limit due to OA. This may contribute to the reduced range of motion typically seen in OA.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».