Subject-Specific Musculoskeletal Modeling of Adolescent Scoliosis Patients: a Pilot Study

脊柱侧凸 矢状面 运动学 计算机科学 柯布角 旋转(数学) 运动捕捉 椎骨 口腔正畸科 算法 人工智能 运动(物理) 医学 解剖 物理 外科 经典力学
作者
Juan Baus,Zhiqing Cheng,James Yang
标识
DOI:10.1115/detc2023-112424
摘要

Abstract This paper presents developing and validating an algorithm-based protocol to build subject-specific musculoskeletal models using X-ray images and motion capture data. The MATLAB algorithm used bilateral X-ray images to determine the deviation angle of each vertebra in the frontal and sagittal planes and motion capture data to define the rest of the bone structure in a static posture. Previously validated musculoskeletal models were used as templates to avoid the necessity of scaling to each subject. Inverse kinematics and static optimization tools in OpenSim were used to define the joint angles and muscle activation for a scoliosis-specific exercise. Validation was done for the algorithm by comparing the vertebrae rotation angles with those obtained from a public database of scoliotic spine patients. The results showed that the Cobb angle deviation from the algorithm is smaller than the reported standard deviation for experimental measurements. Despite the successful simulation of muscle activation around the convex and concave sides of the scoliotic spine, future research could improve the protocol by including axial rotation of vertebrae and muscle scaling factors to enhance the individualization of each model. Nevertheless, the present protocol can create an individualized musculoskeletal model for a scoliosis patient.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
jiangmj1990完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
Bebetter发布了新的文献求助20
3秒前
growl完成签到,获得积分10
3秒前
漠之梦发布了新的文献求助10
3秒前
zoey发布了新的文献求助10
3秒前
852应助芬栀采纳,获得10
3秒前
4秒前
jiangmj1990发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
赵医生发布了新的文献求助10
5秒前
Xian发布了新的文献求助10
6秒前
干净的寒天发布了新的文献求助200
7秒前
SaiKerry发布了新的文献求助10
7秒前
大喵发布了新的文献求助10
8秒前
wanci应助一颗椰子糖耶采纳,获得10
8秒前
8秒前
忐忑的成仁完成签到,获得积分10
10秒前
乐乐应助_Y_X_L_采纳,获得10
10秒前
10秒前
星辰大海应助漂亮白枫采纳,获得10
14秒前
i3utter发布了新的文献求助10
14秒前
Rondab应助momo采纳,获得10
14秒前
FashionBoy应助大喵采纳,获得10
18秒前
他克莫司发布了新的文献求助100
19秒前
20秒前
20秒前
20秒前
21秒前
赘婿应助zoey采纳,获得10
22秒前
24秒前
烟花应助TT木木采纳,获得10
24秒前
SciGPT应助健忘的水蜜桃采纳,获得10
25秒前
小刘发布了新的文献求助10
26秒前
一直向前发布了新的文献求助10
26秒前
精明怜南发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
李健的粉丝团团长应助11采纳,获得10
27秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3989797
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531914
关于积分的说明 11255516
捐赠科研通 3270597
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805008
邀请新用户注册赠送积分活动 882181
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809190