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开发反映体型多样性的个性化肌肉骨骼模型

导读 人们并不总是以最佳方式移动,这可能会导致身体不适。造成这种情况的原因有很多,从膝盖十字韧带损伤到中风后行动不便。肌肉骨骼模型可用于...

人们并不总是以最佳方式移动,这可能会导致身体不适。造成这种情况的原因有很多,从膝盖十字韧带损伤到中风后行动不便。肌肉骨骼模型可用于评估运动模式欠佳的人。这些模型模拟肌肉的功能以及骨骼和关节的负载,以更好地理解运动。这可以帮助康复,例如通过学习以不同的方式使用肌肉。

然而,现在研究中的肌肉骨骼模型是基于普通男性的身体。代尔夫特理工大学机械工程系的科学家们研究了这些模型对于广大人群的准确性。这种一刀切的方法可能会妨碍医生和物理治疗师的适当治疗。因此,研究人员正在研究基于简单 3D 扫描的个性化肌肉骨骼模型。

偏差高达 20%

在理想的世界中,您将拥有每个人的完全个性化模型。在医学实践中,这是不可行的。该过程耗时、昂贵,并且需要进行核磁共振扫描。因此,使用标准模型,然后尽可能准确地缩放到个人的体形。博士研究候选人朱迪思·奎托·费尔南德斯 (Judith Cueto Fernandez) 和生物机械工程助理教授艾琳·范德克鲁克 (Eline Van der Kruk) 证明了这种说法是多么不准确。Van der Kruk 表示:“如果将现有方法与完全个性化的模型进行比较,您会发现存在 15% 到 20% 的偏差。”

为此,您不需要拥有特殊或不寻常的体型:现有的肌肉骨骼模型也不适合女性。这是为什么?标准模型是基于普通人的骨骼。当您基于此模型进行治疗时,这种偏差可能会出现问题。“想象一下,您正在从十字韧带损伤中恢复,并且膝盖上的负载不对称,”库埃托·费尔南德斯说。“在这种情况下,这种不对称性可能会被忽视,或者被高估。在这种情况下,你无法准确地衡量治疗的效果。”

科学的多样性至关重要

目前还没有针对女性的通用模型,但对于研究人员来说,它的意义远不止于此。“理想情况下,你拥有一个尽可能贴合你体格的模特,但目前男性和女性的情况并非如此,”范德克鲁克说。

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