Modele de jambe

Modele de jambe

En général, l`état du fascicule musculaire est extrêmement difficile à mesurer. Les seuls moyens actuellement disponibles pour obtenir ces profils sont l`ultrasonographie, qui n`est pratique que pour les muscles distaux relativement courts de la jambe. Dans la figure 9, les trajectoires modélisées des muscles d`un sujet sont comparées aux profils expérimentaux disponibles dans les études échographiques publiées. Dans chaque cas, les longueurs de fascicule musculaire LM sont normalisées par leur longueur à la grève du talon, lmHS. Pour générer ces parcelles, nous avons pris le muscle modélisé du sujet qui correspondait le plus étroitement à la taille moyenne et au poids de l`étude expérimentale. Les profils de soleus et gastrocnémien provenaient d`Ishikawa et al [8], un profil gastrocnémien venu de Fukunaga et al [7], et le profil vastus lateralis venait de chleboun [10]. Dans les flexors plantaires, de longues étendues de fonctionnement presque isométrique sont observées à mi-position dans les profils modèles et in vivo. Dans le vastus, la trajectoire du fascicule est observée pour suivre un peu la flexion du genou dans le modèle et les données publiées. Cependant, alors que les tendances qualitatives de chaque muscle sont cohérentes, l`accord quantitatif n`est pas observé. Nous croyons que les différences observées proviennent (i) de la différence de vitesse de marche entre notre étude et la littérature, (II) la variation naturelle de la cinématique de la posture précoce (qui affecte la longueur initiale de muscle pour la normalisation), et (III) l`incertitude dans la décomposition de ce qui constitue le muscle et ce qui constitue le tendon dans les études échographiques. Nous espérons que les futures méthodologies expérimentales, employant peut-être des capteurs implantables, pourront tester davantage nos trajectoires de fascicule prédites. Comme mentionné ci-dessus, les paramètres optimaux de muscle-tendon ont été identifiés en utilisant une double optimisation objective. 50 les paramètres morphologiques ont été optimisés pour chaque sujet; quatre paramètres morphologiques pour chacun des douze muscles modélisés et deux paramètres supplémentaires décrivant le ligament fléché de la hanche.

Les limites de paramètres de muscle-tendon choisies sont indiquées dans le tableau 4. Les valeurs maximales de force isométrique (Fmax) pour chaque muscle ont été contraintes à tomber dans une fenêtre entourant la valeur mise à l`échelle de SIMM. La grande largeur de cette fenêtre a contribué à compenser les incertitudes dans la normalisation EMG (via les valeurs MVC, comme indiqué ci-dessus). Le facteur d`échelle pour le lslack et le Lopt a été choisi pour s`assurer que la longueur du fascicule musculaire restait dans des intervalles de fonctionnement physiologiques raisonnables. Les limites pour ksh et λref ont été prises à partir de [16]. Les limites de la constante printanière du ligament fléché de la hanche ont été choisies de sorte que le ligament puisse fournir n`importe où de nul à tout le moment de flexion de la hanche requis près de l`orteil. L`angle de l`engagement a été choisi afin que le tendon puisse s`allumer avec la hanche pas plus de 10 ° fléchi, car son rôle physiologique est d`empêcher la surextension. Il existe plusieurs avenues pour prolonger ce travail dans les études futures. Un itinéraire serait d`élargir le modèle au-delà du plan sagittal; comme indiqué dans [31] les moments correspondants en trois dimensions pourraient avoir un impact sur les jeux de paramètres optimisés. Un autre itinéraire serait de valider le modèle en testant dans différentes conditions de marche.

Si des mesures EMG plus fiables pouvaient être obtenues, nous pouvions former le modèle basé sur la marche de niveau-sol à une vitesse Auto-sélectionnée, puis évaluer la capacité du jeu de paramètres optimal à correspondre aux profils de couple et aux coûts métaboliques observés dans différentes conditions (vitesses, inclines, etc.) Dans ce cas, de nouvelles observations expérimentales du changement de la fonction fléchisseurs plantaire à travers la vitesse [12, 13] pourraient être utilisées pour évaluer le modèle.