عنوان

پیش‌بینی رفتار عضلات زانو در حالت اکسنتریک

۴۹۷۸پ

فارسی

پیش‌بینی رفتار عضلات زانو در حالت اکسنتریک

[پایان نامه]

سپیده فرنام

صنعتی سهند

۱۴۰۱

۶۹ص.

مصور، جدول، نمودار

CD

کارشناسی ارشد

مهندسی پزشکی- بیومکانیک

۱۴۰۱/۱۰/۰۱

در سال‌های اخیر مطالعه بر روی عملکرد و رفتار مفاصل بدن رو به افزایش است. از این رو مدل‌های مبتنی بر ویژگی‌های فیزیولوژیکی افراد، مورد توجه پژوهشگران و محققان، در زمینه علوم بیومکانیکی، قرار گرفته است. از سال ۱۹۳۸ تا امروز مدل‌های متنوعی، مبتنی بر سیگنال‌های الکترومایوگرافی برای پیش‌بینی عملکرد ستون فقرات کمری و ستون فقرات گردنی، ارائه شده است. از این رو مدلی که بتواند عملکرد و رفتار بیومکانیکی و فیزیولوژیکی مفصل زانو را تخمین بزند، کمیاب است. بر همین اساس مدلی با هدف بررسی رفتار(پیش‌بینی عملکرد) مفصل زانو در فعالیت‌های اکسنتریک ارائه شد. ۱۳ نفر شرکت‌کننده زن سالم تمرین نکرده، بدون هیچ بیماری مرتبطی وارد مطالعه شدند. سیگنال‌های الکترومایوگرافی و گشتاور از سه عضله‌ی راست رانی، بزرگ میانی و کناری، در انقباض‌های ایزومتریک (در زاویه‌های 30، 60، 90 و ۱۲۰ درجه و با سه تکرار) و اکسنتریک (با سرعت ۱۲۰ درجه بر ثانیه و با ۲۰ بار تکرار) طی هشت جلسه، توسط دستگاه دینامومتر ایزوکینتیک (بایودکس۴، واقع در مرکز طب فیزیکی و توانبخشی بیمارستان امام رضای تبریز ) ثبت شد. داده‌های به‌دست آمده وارد مدل‌سازی شدند؛ در نهایت مقدار پارامترهای دخیل در مدل، با استفاده از آزمون t نمونه‌ای جفت بین جلسه‌ها، مورد ارزیابی قرار گرفتند. در هیچ کدام از زاویه‌ها بین جلسه‌ها در داده‌های سیگنال‌های الکترومایوگرافی نرمال شده، تفاوت معناداری مشاهده نشده است. در زاویه 30 و 120 درجه بین جلسه اول و دوم تفاوت معناداری بین گشتاور اندازه‌گیری شده است. نیروی محاسبه شده و بهره حاصل از مدل، مشاهده شد؛ در زاویه‌های 60 و 90 درجه هیچ تفاوت معناداری یافت نشد. با توجه به نتیجه حاصل از آزمون آماری انجام شده می‌توان نتیجه گرفت، که در زاویه‌های 30 و 120 درجه، الگوی رفتار مفصل زانو بعد انجام فعالیت‌هایی که شامل انقباض‌های اکسنتریک هستند، تغییر می‌کند. با توجه به مزیت‌ها و محدودیت‌های موجود در مدل حاضر و نتایج به‌دست آمده از آن، می‌توان چنین برداشت کرد، که این مدل در حد معقولی قادر به پیش‌بینی رفتار مفصل زانو در فعالیت‌های ایزومتریک و اکسنتریک است.

Studies on the performance and behavior of the joints in human body have been increasing in recent years. Accordingly, the models based on individuals’ physiological characteristics have attracted the attention of researchers in the area of biomechanical sciences. Since 1938, various electromyography-assisted models have been proposed for the prediction of lumbar and cervical spine performance. However, there is no specific model that can predict the biomechanical and physiological behavior and performance of knee joint. Bearing this in mind, the aim of the present study was to develop a model to predict the performance of knee joint during eccentric activities. To this end, 13 healthy untrained female subjects who had none of the related diseases entered the study. Electromyography signals and moments were obtained from the right thigh muscles, large medial muscles, and lateral muscles during isometric contractions (at 30, 60, 90, and 120 degrees with three repetitions) and eccentric contractions (at the speed of 120 degree per second with 20 repetitions) in 8 sessions. The data were collected using a Biodex System 4 Isokinetic Dynamometer at the Physical Medicine and Rehabilitation Center of Imam Reza Hospital in Tabriz, Iran. The obtained data were fed into the model and then the relationships between parameters of the model in different sessions were analyzed using paired t-test. In terms of the data normalized by electromyography signals, no significant differences were observed between the sessions in any of the angles. However, in terms of the measured moment, calculated force, and the outcome of the model, the differences between the first and second sessions in the angles of 30 and 120 degrees were significant while in the angles of 60 and 90 degrees, no significant differences were observed. Based on the results of the statistical analyses, it can be argued that in the angles of 30 and 120 degrees, the behavioral pattern of knee joint changes after performing activities that entail eccentric contractions. Considering the advantages and limitations of the present model and the results obtained, we can conclude that the model is able to reasonably predict the behavior of knee joint during isometric and eccentric activities.

The study of activation pattern prediction of knee joint muscles eccentric contraction

الکترومایوگرافی

مدلسازی

اکسنتریک

الکترومایوگرافی، مدلسازی، اکسنتریک، زانو

Electromyography, Eccentric, Knee

فرنام، سپیده

آذغانی

رضایی

، محمودرضا

، ماندانا

استاد راهنما

استاد راهنما

صنعتی سهند

ایران

دانشگاه صنعتی سهند

مهندسی پزشکی، ۱۰۰۹۳، ۱۴۰۱

p

TF

92029

a

Y