Ultrasound-tensiometry: A new method for measuring differential loading within a tendon during movement
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Tendons transmit tensile load from muscles to the skeleton. Differential loading across a tendon can occur, especially when it contains subtendons originating from distinct muscles. Tendon shear wave speed has previously been shown to reflect local tensile stress. Hence, a tool that measures spatial variations in wave speed may reflect differential loading within a tendon during human movement. RESEARCH QUESTION: Do wave speeds measured via high-framerate ultrasound-based tensiometry correspond with differential loading across a tendon? METHODS: Ultrasound-tensiometry uses an external mechanical actuator to induce waves and high-framerate plane wave ultrasound imaging (20 kHz) to track tissue displacements arising from wave propagation within a tendon. Local tissue displacements are temporally and spatially filtered to remove high-frequency noise and reflected waves. A Radon transform of the spatio-temporal displacement data is used to compute the shear wave speed across the tendon. We evaluated ultrasound-tensiometry's ability to measure differential loading across a tendon using in silico, ex vivo and in vivo approaches. The in silico approach used a finite element model to simulate wave propagation along two adjacent subtendons undergoing differential loading. The ex vivo experiment measured wave speed in adjacent porcine flexor subtendons subjected to differential loading. In vivo, we tracked wave speed across the Achilles tendon while a participant performed calf stretches to differentially load the subtendons, and while walking on a treadmill at 1.5 m/s. RESULTS: Wave speeds modulated with local tendon stress under both in silico and ex vivo conditions, with higher wave speeds observed in subtendons subjected to higher loads (6-16 m/s higher at 1.5× load differential). Spatial variations in in vivo Achilles tendon wave speeds were consistent with differential subtendon loading arising from distinct muscle loads (maximum range: 0-137 m/s, resolution: 0.1 mm×0.2 mm, precision: ±0.2 m/s). SIGNIFICANCE: High-framerate ultrasound-tensiometry tracks spatial variations in tendon wave speed, which may be useful to investigate local tissue loading and to delineate individual muscle contributions to movement.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».