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Enregistrement W2536234640

THE INFLUENCE OF INDIVIDUAL MUSCLE GROUPS ON FEMORAL STRAIN DISTRIBUTION DURING WALKING

2014· article· en· W2536234640 sur OpenAlexvenueno aff
Manuel Zea, W. Brent Edwards

Notice bibliographique

RevueJournal of undergraduate research in Alberta · 2014
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueHip disorders and treatments
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésInverse dynamicsFemurFinite element methodContact forceKinematicsGround reaction forceStrain (injury)Materials scienceMechanicsAnatomyOrthodonticsStructural engineeringPhysicsMedicineSurgeryClassical mechanicsEngineering
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

INTRODUCTION Mechanical strain resulting from muscle forces in locomotion plays an important role in the maintenance of bone health [1]. Depending on their magnitude and line of action, these muscle forces may lead to an overall increase or decrease in mechanical strain [2]. Thus, the exclusion of specific muscle groups in finite element models may have a significant impact of simulation results. Our purpose was to quantify the influence of individual muscle groups on the femoral strain distribution during walking using the finite element method. METHODS Kinematic and kinetic data were collected from ten males (age 24.9 ± 4.7 yrs; height 1.7 ± 0.1 m; mass 70.1 ± 8.9 kg) walking overground at 1.25 and 1.75 m/s. Joint reaction forces and moments were calculated using standard inverse dynamics procedures. Muscle and hip contact forces were quantified using musculoskeletal modeling [3] with a static optimization routine (cost function = sum of squared muscle stresses) [4]. For both walking speeds, two instances in stance were examined in the finite element models, coinciding with the first (Peak 1) and second peak (Peak 2) of the axial hip contact force. A finite element model of a young, healthy femur was generated from the VAHKUM database ( http://www.ulb.ac.be/project/vakhum/ ) and scaled to average subject size. Bone was assigned inhomogeneous linear-elastic material properties based on apparent density [5]. The femur was physiologically constrained at the lateral epicondyle, center of the patellar groove, and femoral contact point [6]. Muscle and hip contact forces were applied as point loads. Seven different simulations were run in ABAQUS Standard v6.1 (Providence, RI) for each of the two instances in stance at both 1.25 and 1.75 m/s. For baseline analyses, all the muscle loads were included. For subsequent analyses, muscles forces from specific muscle groups (Hip Adductors, Hip Abductors, Hip Flexors, Hip Extensors, Hip Internal Rotators, and Hip External Rotators) were orderly removed.  Principal strains were quantified along the anterior, lateral, medial, and posterior aspects of the femoral periosteal surface. RESULTS & DISCUSSIONS For all simulations, principal compressive and tensile strains were greatest on the medial and lateral aspect of the femur, respectively (Figure 1). Strain magnitudes for baseline analyses were consistent with in vivo measurements [7], ranging from 1,500-2,000 μe and increasing with walking speed. Strains were higher during Peak 1, compared to Peak 2, and removal of specific muscle groups had a greater influence on the strain distribution at this instance in stance. Removal of the hip extensors, abductors, and internal rotators resulted in an overall increase in the femoral strain distribution (Figure 1), suggesting these muscles have a prophylactic action to reduce femoral bending. On the other hand, removal of the hip flexors, adductors, and external rotators had a negligible effect of the femoral strain distribution (Figure 1), but these muscles were minimally activated during walking. CONCLUSIONS Specific muscle groups make important contributions to the femoral strain distribution during walking, and failure to include these muscles in finite element models will lead to erroneous conclusions regarding femoral strain magnitudes.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,005

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,037
Tête enseignante GPT0,348
Écart entre enseignants0,311 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2014
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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