Le principe mécanique fondamental d'un ensemble de marqueurs réfléchissants pour tout le corps est l'établissement d'un système de coordonnées virtuel sur la surface de la peau du sujet. En suivant ces points externes, les modèles biomécaniques peuvent définir mathématiquement les centres de mouvement internes des segments osseux pour reconstruire avec précision le mouvement du squelette.
Ce système traduit les données de surface en un modèle de corps rigide, permettant l'isolement précis de la rotation de l'axe articulaire. C'est la méthode définitive pour calculer les angles de rotation complexes internes et externes nécessaires pour évaluer l'alignement prothétique et prévenir l'usure articulaire.
Établir la géométrie anatomique
Cartographier la surface sur le squelette
Les marqueurs réfléchissants sont placés sur la peau, mais leur objectif est de suivre les segments osseux sous-jacents. Le système de capture de mouvement utilise ces points de surface pour créer une représentation géométrique de la structure du corps.
Définir les centres de mouvement
La fonction principale de cette configuration est de définir les centres de mouvement des segments selon un modèle biomécanique spécifique. Ce calcul permet au système de déterminer exactement où une articulation pivote dans l'espace tridimensionnel pendant le mouvement.
Capturer la mécanique articulaire
Identifier la rotation de l'axe articulaire
Contrairement au suivi linéaire simple, un ensemble complet est conçu pour identifier des rotations d'axe articulaire spécifiques. Cette capacité est essentielle pour analyser comment les segments du corps tournent les uns par rapport aux autres lors de tâches dynamiques.
Mesurer des angles complexes
Le système est particulièrement précieux pour évaluer les angles de rotation interne et externe. La capture précise de ces mouvements subtils et multiplanaires est essentielle pour une analyse biomécanique complète.
Comprendre les dépendances critiques
Le rôle du modèle biomécanique
La précision des données repose fortement sur le modèle biomécanique spécifique choisi pour interpréter les positions des marqueurs. Si le modèle ne définit pas correctement les centres de mouvement, les données résultantes sur la rotation articulaire seront erronées.
Précision vs. Usure
L'utilité du système est liée à sa capacité à détecter des déviations minimes dans le mouvement. Ne pas atteindre une haute précision dans le suivi de la rotation de l'axe articulaire risque de manquer les forces de rotation spécifiques qui entraînent une usure excessive des tissus biologiques ou des composants mécaniques.
Implications cliniques et fonctionnelles
Prévenir l'usure des composants
En identifiant précisément les anomalies de rotation, cette méthode aide à prévenir l'usure rotationnelle excessive. C'est une préoccupation majeure pour préserver la longévité des articulations anatomiques et des implants mécaniques.
Optimiser la fonction prothétique
Les données dérivées de ces ensembles de marqueurs sont utilisées pour évaluer l'alignement fonctionnel des composants prothétiques. Cela garantit que le dispositif prothétique facilite le mouvement naturel plutôt que d'imposer des forces dommageables au membre résiduel de l'utilisateur.
Application de la capture de mouvement sur tout le corps
Pour maximiser l'utilité de ces données biomécaniques, alignez votre analyse sur vos objectifs cliniques ou expérimentaux spécifiques :
- Si votre objectif principal est la conception de prothèses : Utilisez les données pour vérifier l'alignement fonctionnel, en vous assurant que l'axe du composant s'aligne avec les centres de mouvement naturels de l'utilisateur.
- Si votre objectif principal est la prévention des blessures : Analysez les angles de rotation interne et externe pour identifier et atténuer les schémas de mouvement qui causent une usure rotationnelle excessive.
En comblant le fossé entre le mouvement de la surface de la peau et la dynamique osseuse interne, ce principe fournit la certitude mathématique requise pour les diagnostics biomécaniques avancés.
Tableau récapitulatif :
| Principe clé | Fonction mécanique | Application pratique |
|---|---|---|
| Systèmes de coordonnées | Cartographie des marqueurs de surface sur les segments osseux internes | Reconstruction de la géométrie anatomique |
| Centres de mouvement | Définit les points de pivot 3D pour les segments articulaires | Suivi précis de l'axe articulaire |
| Analyse rotationnelle | Calcule les angles de rotation interne/externe | Alignement prothétique et prévention de l'usure |
| Modélisation biomécanique | Traduit les données ponctuelles en mécanique de corps rigide | Diagnostic des schémas de mouvement |
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