Ultrasound Measurement of Skeletal Muscle Contractile Parameters Using Flexible and Wearable Single-Element Ultrasonic Sensor
Notice bibliographique
Résumé
Skeletal muscle is considered as a near-constant volume system, and the contractions of the muscle are related to the changes in tissue thickness. Assessment of the skeletal muscle contractile parameters such as maximum contraction thickness ( T h ), contraction time ( T c ), contraction velocity ( V c ), sustain time ( T s ), and half-relaxation ( T r ) provides valuable information for various medical applications. This paper presents a single-element wearable ultrasonic sensor (WUS) and a method to measure the skeletal muscle contractile parameters in A-mode ultrasonic data acquisition. The developed WUS was made of double-layer polyvinylidene fluoride (PVDF) piezoelectric polymer films with a simple and low-cost fabrication process. A flexible, lightweight, thin, and small size WUS would provide a secure attachment to the skin surface without affecting the muscle contraction dynamics of interest. The developed WUS was employed to monitor the contractions of gastrocnemius (GC) muscle of a human subject. The GC muscle contractions were evoked by the electrical muscle stimulation (EMS) at varying EMS frequencies from 2 Hz up to 30 Hz. The tissue thickness changes due to the muscle contractions were measured by utilizing a time-of-flight method in the ultrasonic through-transmission mode. The developed WUS demonstrated the capability to monitor the tissue thickness changes during the unfused and fused tetanic contractions. The tetanic progression level was quantitatively assessed using the parameter of the fusion index (FI) obtained. In addition, the contractile parameters ( T h , T c , V c , T s , and T r ) were successfully extracted from the measured tissue thickness changes. In addition, the unfused and fused tetanus frequencies were estimated from the obtained FI-EMS frequency curve. The WUS and ultrasonic method proposed in this study could be a valuable tool for inexpensive, non-invasive, and continuous monitoring of the skeletal muscle contractile properties.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».