Comparison of human gastrocnemius forces predicted by Hill-type muscle models and estimated from ultrasound images
Notice bibliographique
Résumé
Hill-type models are ubiquitous in the field of biomechanics, providing estimates of a muscle's force as a function of its activation state and its assumed force-length and force-velocity properties. However, despite their routine use, the accuracy with which Hill-type models predict the forces generated by muscles during submaximal, dynamic tasks remains largely unknown. This study compared human gastrocnemius forces predicted by Hill-type models with the forces estimated from ultrasound-based measures of tendon length changes and stiffness during cycling, over a range of loads and cadences. We tested both a traditional model, with one contractile element, and a differential model, with two contractile elements that accounted for independent contributions of slow and fast muscle fibres. Both models were driven by subject-specific, ultrasound-based measures of fascicle lengths, velocities and pennation angles and by activation patterns of slow and fast muscle fibres derived from surface electromyographic recordings. The models predicted, on average, 54% of the time-varying gastrocnemius forces estimated from the ultrasound-based methods. However, differences between predicted and estimated forces were smaller under low speed-high activation conditions, with models able to predict nearly 80% of the gastrocnemius force over a complete pedal cycle. Additionally, the predictions from the Hill-type muscle models tested here showed that a similar pattern of force production could be achieved for most conditions with and without accounting for the independent contributions of different muscle fibre types.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 ».