Kas iskelet sisteminin mekaniği ve kuvvet optimizasyonu analizi
Mechanics and force optimization analysis of the musculoskeletal system
- Tez No: 282573
- Danışmanlar: PROF. DR. NURKAN YAĞIZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Makine Mühendisliği, Bioengineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Kas kuvvetlerinin doğrulukla kestirimi çalışmaları biyomekanik alanında aktif olarak yürütülmektedir. Kas kuvvetlerinin teorik olarak kestirimi artıklık (redundancy) probleminin çözümüne bağlıdır. Artıklık, bir kas-iskelet sistemi modelinde, hareketin gerçekleşmesi için aktif olan kas sayısının modelin serbestlik derecesinden fazla olmasından kaynaklanmaktadır. Bu problemi çözmek için tercih edilen yöntemlerin başında statik optimizasyon gelmektedir. Statik optimizasyon yönteminde bir amaç fonksiyonu tasarlanır ve bu fonksiyon optimize edilir. Literatürde mevcut bulunan amaç fonksiyonları tipik olarak, kas kuvvetlerinin bir ağırlık katsayısına bölümünün çeşitli derecelerden kuvvetlerinin toplamı şeklindedir. Bununla birlikte bir hareketin gerçekleştirilmesi sırasında, kasların kasılma koşulları sürekli değişmektedir. Bu çalışmada, kasların kuvvet üretim süreçlerini etkileyen; bir kas içerisinde bulunan farklı tipteki liflerin oranı ve kasın kesit alanı gibi fizyolojik özellikler, kas uzunluğu ve kasılma hızı gibi kasılma koşulları ve kasların aktivasyon seviyesi (EMG sinyali) amaç fonksiyonuna dahil edilmiştir. Bu şekilde, klasik yöntemlerle gerçekleştirilemeyen sinerjistik kaslar arasındaki kuvvet paylaşımının çeşitli özellikleri kestirilebilmiştir. Önerilen yeni yaklaşım özellikle bir serbestlik dereceli kas-iskelet sistemi modellerinde, kuvvetin kaslar arasındaki dağılımının kestirimine olanak sağlamıştır. Ayrıca, deneysel olarak gözlemlenen bir kastaki eş zamanlı kuvvet artımı ile bu kasın agonisti olan kastaki kuvvet azalımı durumunun kestirimini sağlamıştır. Bu sonuçlardan yola çıkarak, kas kasılma koşullarının amaç fonksiyonlarında ağırlık katsayısı olarak kullanılmasının, deneysel olarak da gözlemlenen sinerjistik kas gruplarındaki kuvvet dağılımı karakteristiğinin belirlenmesinde tatmin edici bir yöntem olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
The possibility of accurately predicting individual muscle forces is an active research area in biomechanics. Theoretical calculation of individual muscle forces depends on solving the redundancy problem which arises because the number of muscles in a musculoskeletal model exceeds the number of degrees-of-freedom present. One common approach to this problem is to formulate a static optimization strategy. In static optimization, a cost function is designed and then optimized. Typical cost functions take the form of a weighted sum of muscle forces (raised to some arbitrary power). However, during movements the muscles? contractile conditions are changing continuously. In this study, proposed cost function was modified by incorporating physiological properties of muscular contraction such as muscles? slow twitch fibre composition and physiological cross sectional area, the contractile properties represented by the force-length and force-velocity relationships and, activation level represented by EMG. In doing so, it was able to predict various features of force-sharing among synergistic muscles that cannot be predicted with the classical approach. Specifically, the new approach allows for prediction of force-sharing loops in one degree-of-freedom systems and further permits simultaneous increase in force in one muscle and decrease in a corresponding agonist, observations that have been made experimentally. From these results, it was concluded that incorporation of the contractile conditions in the weighting of the objective function provides a natural way to incorporate observed force-sharing features in synergistic muscles that have eluded satisfactory description.
Benzer Tezler
- Tavşan kıkırdağının eğriliğini düzeltmek için kullanılan cerrahi tekniklerin birbirleriyle kıyaslanması, tavşan model :deneysel çalışma
Comparison of surgical techniques used to correct the curvature of rabbit cartilage, rabbit model: Experimental study
AYDIN GÖRKEM ÖZDEMİR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
Kulak Burun ve BoğazSağlık Bilimleri ÜniversitesiPlastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR KOÇER
- Kas - iskelet sisteminin benign ve malign tümörlerinin ayrımına difüzyon MRG - ADC (görünür difüzyon katsayısı) değerinin katkısı
Contribution of diffusion MRI - ADC (apparent diffusion coefficient) value to the differentiation of benign and malign tumors of the musculoskeletal system
ORHAN AVCI
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Radyoloji ve Nükleer TıpAnkara ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLDEN ŞAHİN
- Total kalça protezi sonuçlarımız
Results of total hıp arthroplasty
TARIK ALTUNKILIÇ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2009
Ortopedi ve TravmatolojiFırat ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN YILMAZ
- Kas iskelet sistemi hastalıklarında düşük enerjili lazer tedavisinin etkinliği
The efficiently of low level laser therapy in muscle skeleton systems diseases
RABİA TAŞ KESKİN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2006
Fiziksel Tıp ve RehabilitasyonDicle ÜniversitesiFiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ALİ GÜR
- Baker kisti tanı ve tedavisinde ultrason görüntülerinin hastayla paylaşılmasının tedavi yanıtına katkısı
The effect of US-feedback (Sonofeedback) in the treatment outcome during diagnosis and aspiration of Baker's cyst
GÖKHAN ÇAĞLAYAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2014
Fiziksel Tıp ve RehabilitasyonHacettepe ÜniversitesiFiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT ÖZÇAKAR