Biomechanical properties of paraspinal muscles and their influence on spinal loading : an experimental and computational investigation
Notice bibliographique
Résumé
Adult spinal deformity (ASD) is prevalent among ~30% of the population above 65 years old. While decreased back extensor strength in the form of muscle weakness/dysfunction is well-documented for these patients, it is unclear what muscle properties lead to such decreased strength. The overall goal of this research project was to investigate if biomechanical properties of the paraspinal muscles are different in ASD patients; and whether those differences could influence spinal loading and be associated with the initiation/progression of ASD. To achieve this goal, four studies were conducted. The first study examined the effect of spinal level on elastic modulus, slack sarcomere length, and collagen deposition in paraspinal muscles of 13 rats revealing independence of those properties on the spinal level. In the second study, the influence of the size of single muscle fibers and fiber bundles on elastic modulus was investigated for both rodents and humans. Smaller fibers and fiber bundles manifested larger elastic moduli, highlighting the necessity of aiming for consistent bundle sizes for passive property measurement. For the third study, ethical and technical requirements for intraoperative human muscle biopsy acquisition were addressed and paraspinal muscle biopsies were collected from nine ASD patients. Although patient-recruitment halted because of COVID-19 and thus the small number of patients did not allow performing a statistical comparison between the patients, thought-provoking observations were made. In situ- and slack sarcomere lengths had large variations; several fiber bundles exhibited substantially high stiffnesses, and histopathological analysis unveiled a variety of extracellular and intracellular case-specific abnormalities. The variations observed for the biomechanical properties were input to an enhanced musculoskeletal model of the thoracolumbar spine, which predicted increases in the intradiscal pressures by several orders of magnitudes in some cases. This fourth study highlighted the importance of biomechanical properties along with the muscle force-length curve to the spinal forces. The entire thesis demonstrated that biomechanical properties of paraspinal muscles do vary among ASD patients and this can dramatically influence the spinal loads. Therefore, future experimental and computational studies should be conducted to provide further insight on the potential role of these properties in the initiation/progression of ASD.
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 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 | 0,000 |
| 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 ».