'

Компьютерное моделирование позы больного ДЦП после хирургической коррекции

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Компьютерное моделирование позы больного ДЦП после хирургической коррекции П.А.Кручинин, Журавлев А.М,.Хакимов А.И Математическое моделирование нарушений позы больноых при rectus-синдроме и hamstring-синдроме.- Математическое моделирование движений человека в норме и при некоторых видах патологии. – М.: Изд. МГУ, 2005. C. 54-64. Кручинин П.А., Никитина О.В. Компьютерное моделирование позы больного ДЦП после хирургической коррекции средствами пакета MATLAB // Труды III Всероссийской научной конференции ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАУЧНЫХ И ИНЖЕНЕРНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ В СРЕДЕ MATLAB. СПб, 2007, с. 1558-1567. Кручинин П.А., Никитина О.В. Моделирование позы больного ДЦП при hamstring-синдроме после хирургической коррекции по А.М.Журавлеву // Вестник МГУ. Математика. Механика. 2010, N 2 , c. 18-23


Слайд 1

2 Заболевание ЦНС Причина симптомо- комплекса hamstring- синдрома – черезмерное напряжение задних двухсуставных мышц бедра.


Слайд 2

3 Схема крепления двухсуставных мышц антагонистов нижних конечностей


Слайд 3

4 Модель А.Г.Фельдмана мышечных усилий А.Г.Фельдман. Центральные и рефлекторные механизмы управления движениями. М.:Наука. 1979 Семейство характеристик тонического стреч-рефлекса m.gastrocnemius децеребрированной кошки.


Слайд 4

5 Кинематические соотношения прямая группа hamstring разгибатели пальцев икроножная


Слайд 5

6 Уравнения равновесия :   Возможная мощность активных сил  Вертикальная проекция возможной скорости центра масс; Обобщенные силы Qi=0 (i= y1, y2, y3)


Слайд 6

7 Моменты в суставах - моменты, создаваемые односуставными мышцами.


Слайд 7

8 Управление поддержанием вертикальной позы избыточно с точки зрения задачи удержания равновесия Траектории движения центра масс в проекции на саггитальную плоскость Размер стопы


Слайд 8

9 Уравнения для определения углов в суставах, описывающих позу на примере rectus-синдрома. Уравнения равновесия Сервосвязи ( Результат управления) Центр масс над голеностопом вертикальный корпус Неизвестные Задано -”управления” задних групп двухсуставных мышц момнеты сил односуставных мышц - углы в суставах минимум “энергозатрат” -”управления” передней группы двухсуставных мышц бедра При hamstring-синдроме Задано управление для группы hamstring - неизвестные


Слайд 9

10 Результаты моделирования позы больного при hamstring-синдроме Характерная поза по результатам моделирования Z-образная поза, данные фотографии из архива д.м.н. А. М. Журавлева 2) Известны две операции коррекции опорной системы при заболевании: 1) операция Эггерса, 2) операция Журавлева. Углы в голено- колено тазо- Суставах стоп бедрен. Больной 50 66 -28 Модель 60 59 -29 o o o o o o


Слайд 10

11 Результаты моделирования позы при hamstring-синдроме (1) Поза с рекурвацией коленей (2) Z-образная поза


Слайд 11

12 Операция Эггерса Превращение двухсуставных мышц в односуставные


Слайд 12

13 Операция А. М. Журавлева Вживление задних мышц бедра в икроножную мышцу Авторское свидетельство 164496


Слайд 13

14 Модель позы больного после операции – задние м. бедра ( - длина м.), – икроножная м. ( - длина м.), – голеностопный сустав, – коленный сустав, – тазобедренный сустав, – передние м. бедра ( - длина м.), – центры масс звеньев, считаем обобщенными координатами. Углы – длины звеньев.


Слайд 14

15 Обобщенные силы Возможная мощность активных сил Вертикальная проекция возможной скорости центра масс Обобщенные силы


Слайд 15

16 Возможные скорости удлинения мышц


Слайд 16

17 Уравнения равновесия Уравнения равновесия получаем из соотношений: Обобщенные силы Моменты в суставах


Слайд 17

18 Модель А. Г. Фельдмана мышечных усилий l<l l?l Математическая модель Семейство характеристик тонического стреч-рефлекса m.gastrocnemius децеребрированной кошки А. Г. Фельдман. Центральные и рефлекторные механизмы управления движениями. М.:Наука. 1979. примем -модель Фельдмана. Для сил


Слайд 18

19 Дополнительные предположения Уравнения равновесия – система 4-х уравнений с 10-ю неизвестными Дополним систему: 1) центр масс – над сводом стопы: 5) организм обеспечивает минимум некоторого функционала: 2) вертикальный корпус: 3) анатомические особенности: 4) для патологического состояния задано управление : (из опыта хирургов ).


Слайд 19

20 Уменьшение числа неизвестных Из предположений о позе больного Из уравнений равновесия переменных с анатомическими ограничениями проводим в пакете MATLAB (функцией fminsearch), получаем решение: Минимизацию функционала от 4-х


Слайд 20

21 Повышенный тонус прямой мышцы бедра и слабость икроножной мышцы Повышенный тонус передней группы двусуставных мышц бедра: Слабость икроножной мышцы: Будем решать задачу для фиксированных значений Уравнение разрешаем относительно с помощью функции fsolve, получим зависимость Задача сведена к нахождению минимума функции на отрезке


Слайд 21

22 Результаты моделирования позы при hamstring-синдроме после операции


Слайд 22

23 Поза больного при hamstring-синдроме после операции Поза больного по результатам моделирования Поза больного после операции Предположительная оценка:


×

HTML:





Ссылка: