Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Biomechanical characterization of bilateral pedicle screw internal fixation combinations on lumbar vertebrae

Li Weiqi, Zhang Peiming, Gan Feihong

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2023

|

Vol. 25, no. 3

EN

Pedicle screw fixation has been considered a suitable surgical intervention for addressing a diverse range of indications involving the lumbar spinal segments, but the impact of bilateral pedicle screw internal fixation combinations on the stability and flexibility of vertebral body motion has been limited. This study aimed to the effect of pedicle screw internal fixation on the mechanical characterization of lumbar multi-segmental vertebra under various loading conditions.

2

Hip joint mobility in relation to measurement position, gender and limb dominance

Bobowik Patrycja Żaneta, Mańka Jacek, Jaskulski Karol, Kaczmarczyk Katarzyna

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2022

|

Vol. 24, no. 2

65--73

EN

The purpose of this study was to determine whether three different measurement position yield divergent results in ROM using a goniometer, and how is it affected by anthropometrical factors. Methods: We measured the range of rotation in the hip joint in healthy participants aged 21.6 ± 1.88, seeking to determine how the distribution of internal vs. external rotation (RI) within the total range of mobility (TR) was influenced by the measurement position used, the gender of the participant, and the dominant lower limb. Results: We found that not only gender and limb dominance, but also the body position in which hip joint’s range of motion is measured significantly affects the values of TR and RI. We found that TR achieves the highest values in the prone position – PrP (males: 95.35 ± 12.44 and 93.15 ± 12.49; females: 103.75 ± 14.87 and 106.25 ± 15.56) and the lowest values in supine position – SuP (male: 62.65 ± 8.51 and 57.85 ± 9.60; female: 59.5 ± 12.27 and 55.85 ± 8.54). The analysis shows that CERD occurs <0.42 RI in females (PrP) and <0.88 RI in men (PrP and sitting position – StP), and CIRD >1.72 RI in women (StP), and >2.08 RI in men (PrP). Conclusions: Due to the similarities between asymmetry of internal/external rotation in the hip joint and asymmetry in the rotation of the shoulder found in Glenohumeral Internal Rotation Deficit (GIRD), we propose the concepts of Coxal Internal Rotation Deficit (CIRD) and Coxal External Rotation Deficit (CERD) as tools to indicate the possibility for injury to the hip joint, and propose threshold rotation index values serving as indicators of these deficits.

3

Obiektywna ocena zakresu ruchów w odzieży ochronnej - badania z użyciem goniometru

Greszta A., Bartkowiak G., Łężak K.

Przegląd Włókienniczy - Włókno, Odzież, Skóra

|

2017

|

nr 12

25--30

PL

Celem niniejszej pracy było zaprezentowanie nowej, obiektywnej metody oceny właściwości ergonomicznych odzieży ochronnej oraz porównanie przy jej wykorzystaniu, wpływu dwóch różnych rodzajów odzieży ochronnej, tzn. odzieży strażackiej oraz odzieży chroniącej przed czynnikami chemicznymi na zakres ruchów użytkowników podczas wykonywania 9 ćwiczeń statycznych. Badania zakresu ruchów w stawach (ROM) wykonywano z wykorzystaniem standardowego dwuramiennego goniometru. W badaniach wzięło udział 5 ochotników o zróżnicowanej budowie ciała. Każdy z nich testował dwa rodzaje odzieży ochronnej dopasowanej zgodnie z tabelami rozmiarowymi, podanymi przez producentów. Każdy wariant odzieży ochronnej porównywano z odzież referencyjną, opracowaną dla potrzeb badań, w oparciu o wyniki skanowania 3D sylwetek uczestników. Dla obu zestawów odzieży ochronnej wyznaczono wskaźniki zmiany ruchomości w stawach (%ROM). Na ich podstawie oceniono, który z wariantów powoduje większe ograniczenia ruchowe. Odzież strażacka dla wszystkich 9 ruchów uzyskała dodatnie wartości wskaźników (%ROM), co wskazuje, iż odzież ta powodowała pewne ograniczenia ruchowe w stosunku do odzieży referencyjnej. Jednak różnice pomiędzy wynikami zakresu ruchów w stawach (ROM) dla poszczególnych wariantów odzieży były istotne tylko w 3 przypadkach: dla zgięcia w stawie łokciowym, odwiedzenia w stawie barkowym oraz odwiedzenia w stawie biodrowym. Odzież chroniąca przed czynnikami chemicznymi w kilku przypadkach uzyskała ujemne wartości wskaźników ruchomości w stawach (%ROM), co wynikało prawdopodobnie ze zbyt luźnego dopasowania odzieży do sylwetek 2 na 5 uczestników. Stwierdzono zatem, iż badania ROM w odzieży ochronnej powinny stanowić uzupełnienie subiektywnej oceny ergonomicznej odzieży. Uwzględnienie w badaniach oceny zakresu ruchów wariantu odzieży referencyjnej umożliwia skwantyfikowaną ocenę odzieży ochronnej poprzez wyznaczenie wskaźników zmiany ruchomości w poszczególnych stawach (%ROM). Zaproponowany wskaźnik pozwala ocenić rzeczywiste ograniczenia powodowane przez odzież ochronną.

EN

The aim of this study was to present a new, objective method for assessing the ergonomic properties of protective clothing, investigate and compare the effects of two different types of protective clothing (firefighter protective clothing and chemical protective clothing) on the user’ movement during 9 static exercises. The study of range of motion in joints (ROM) was performed using a standard goniometer. Five volunteers with a different body composition participated in the study. Each of them tested two types of protective clothing, tailored according to the size tables given by the manufacturers. Each variant of protective clothing was compared to the reference clothing, developed for the study, based on the results of 3D scanning of participants’ silhouettes. For both ensembles of protective clothing, indexes of mobility change (%ROM) were determined. Based on these indexes we evaluated, which variant of clothing causes greater movement limitations. Firefighter’s clothing has achieved positive values of indexes %ROM for all 9 movements, indicating that this garment caused some movement limitations in relation to the reference clothing. However, the differences between the results of the range of motion in joints (ROM) for particular variants of clothing were significant only in 3 cases: elbow flexion, shoulder abduction and hip abduction. Chemical protective clothing achieved negative values of indexes %ROM in some cases, which was probably due to the loose fitting of garments to the silhouettes of 2 out of 5 participants. Therefore, it was concluded that ROM testing in the protective clothing should be a supplement to the subjective ergonomic assessment of clothing. The inclusion - variant of the reference clothing in the study, enables a quantified assessment of protective clothing by determining the indexes of mobility change in particular joints (% ROM). The proposed indicator allows to assess the real limitations caused by the protective clothing.

4

Elastic constants influence on the L4-L5-S1 annuli fibrosus behavior, a probabilistic finite element analysis

Jaramillo H. E., Garcia J. J.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2017

|

Vol. 19, no. 4

3--12

EN

A probabilistic finite element (FE) analysis of the L4-L5 and L5-S1 human annulus fibrosus (AF) was conducted to obtain a better understanding of the biomechanics of the AF and to quantify its influence on the range of motion (ROM) of the L4-L5 and L5-S1 segments. Methods: The FE models were composed of the AF and the upper and lower endplates. The AF was represented as a continuous material composed of a hyperelastic isotropic Yeoh matrix reinforced with two families of fibers described with an exponential energy function. The caudal endplate was fully restricted and 8 Nm pure moment was applied to the cranial endplate in flexion, extension, lateral flexion and axial rotation. The mechanical constants were determined randomly based on a normal distribution and average values reported. Results: Results of the 576 models show that the ROM was more sensitive to the initial stiffness of the fibers rather than to the stiffening coefficient represented in the exponential function. The ROM was more sensitive to the input variables in extension, flexion, axial rotation and lateral bending. The analysis showed an increased probability for the L5-S1 ROM to be higher in flexion, extension and axial rotation, and smaller in lateral flexion, with respect to the L4-L5 ROM. Conclusions: An equation was proposed to obtain the ROM as a function of the elastic constants of the fibers and it may be used to facilitate the calibration process of the human spine segments and to understand the influence of each elastic constant on the ROM.

5

Rationalization of road transport park for the carriage of mining rocks in the open mines

Vuyeykova O., Sładkowski A., Stolpovskikh I., Akhmetova M.

Transport Problems

|

2016

|

T. 11, z. 1

79--85

EN

The article investigates causes and conditions of downtime of automobile and excavator complex in iron ore open mines in the structure of the multi-type fleet of dump trucks. The formulas for determining the downtime trucks of different carrying capacity allocated to a single excavator. In this article will find out the regularities of formation wasting time waiting at the loading multi-type structure of the park trucks.

RU

Рассмотрены причины и условия возникновения простоев автомобильно-экскаваторного комплекса в железорудных карьерах при разнотипной структуре парка самосвалов. Приведены расчетные формулы для определения простоев самосвалов разной грузоподъемности, направляемых к одному экскаватору. Установлены закономерности формирования потерь времени на ожидания погрузки при разнотипной структуре парка самосвалов.

6

Zastosowanie technologii kinect w ocenie ruchomości kończyn dolnych

Janus O., Jurek M.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2016

|

z. 11

47--52

PL

W pracy przedstawiono propozycję rozwiązania sprzętowego, umożliwiającego ocenę ruchomości kończyn dolnych. Badania przeprowadzono w oparciu o lokalizację istotnych połączeń stawowych kończyny dolnej, po wykonaniu określonego ruchu modelowego. Wykorzystano kontroler KINECT w wersji Kinect for Windows oraz komputer klasy PC i pracowano w oparciu o podstawowe, ogólnodostępne oprogramowanie Kinect SDK.

EN

The paper depicts the hardware solution proposal, which enables the assessment of the lower limbs mobility. The research was founded on the localization of the critical lower limb articulations after fulfillment of the specific model-based movement. KINECT controller in Kinect version for Windows and PC computer were used in the research. The examination relied on basic, widely available Kinect SDK software.

7

Age and sex differences in ranges of motion and motion patterns

Hwang J., Jung M.- C.

International Journal of Occupational Safety and Ergonomics

|

2015

|

Vol. 21, No. 2

173--186

EN

This study investigated the effects of age and sex on joint ranges of motion (ROMs) and motion patterns. Forty participants performed 18 motions using eight body segments at self-selected speeds. Older subjects showed smaller ROMs than younger subjects for 11 motions; the greatest difference in ROM was 44.9% for eversion/inversion of the foot. Older subjects also required more time than younger subjects to approach the peak angular velocity for six motions. In contrast, sex significantly affected ROMs but not motion patterns. Male subjects exhibited smaller ROMs than female subjects for four motions; the greatest sex-dependent difference in ROM was 29.7% for ulnar/radial deviation of the hand. The age and sex effects depended on the specific segments used and motions performed, possibly because of differences in anatomical structures and frequencies of use of the joints in habitual physical activities between the groups.

8

Badania zakresu ruchomości stawów kończyny górnej za pomocą elektrogoniometrów

Guzik-Kopyto A., Wodarski P., Michnik R., Piecko M., Paw D., Śmiech M.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2014

|

z. 8

33--38

PL

Artykuł przedstawia przeprowadzone badania zakresu ruchomości stawów kończyny górnej za pomocą elektrogoniometrów. Przedstawione wyniki badań z wykorzystaniem elektrogoniometrów elastycznych firmy Biometrics Ltd miały na celu wyznaczenie minimalnego i maksymalnego kąta oraz zakresu ruchomości kątowej w trzech głównych stawach kończyny górnej. Badania składały się z serii pięciu pomiarów dla ruchów zginania i prostowania oraz odwodzenia i przywodzenia stawów barkowego i nadgarstkowego oraz dla ruchu zginania i prostowania stawu łokciowego.

EN

The article shows the researches of range of movement in joints of upper limb made with electrogoniometers. The researches were made for typical moves in shoulder, elbow and wrist joint. The results show the minimum and maksimum angle and the range of motion in three main joints of upper limb.

9

Analiza kinematyki kończyny górnej podczas gry na skrzypcach

Guzik-Kopyto A., Wodarski P., Piecko M.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2014

|

z. 8

27--32

PL

Artykuł przedstawia przeprowadzoną analizę kinematyczną kończyny górnej podczas gry na skrzypcach. Przedstawione wyniki badań z wykorzystaniem systemu MVN Biomech firmy XSENS miały na celu wyznaczenie minimalnego i maksymalnego kąta oraz zakresu ruchomości kątowej w trzech głównych stawach kończyny górnej smyczkującej podczas wykonywania określonych sekwencji pociągnięć smyczkiem po kolejnych strunach skrzypiec.

EN

This article presents the undertaken kinematic analysis of the upper extremity while playing the violin. The researches were done by MVN Biomech from XSENS company. The researches had to lay down the minimum and maximum angle and angular range of motion in the three main joints of the upper extremity while performing certain sequences of bow strokes on a violin. Data analysis consisted of averaging the 12 replicated values recorded during researches and calculation of the angular range of motion for each joint of the upper extremity.

10

Evaluation of the reliability of a new non-invasive method for assessing the functionality and mobility of the spine

Topalidou A., Tzagarakis G., Souvatzis X., Kontakis G., Katonis P.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2014

|

Vol. 16, no. 1

117--124

EN

For the evaluation of the functionality and mobility of the spine, several methods have been developed. The purpose of this study was to estimate the test-retest reliability of the Spinal Mouse, a new, non-invasive, computer-assisted wireless telemetry device for the assessment of the curvatures, the mobility and the functionality of the spine. Materials and methods: the test-retest reliability was evaluated in 50 adults with back or low back pain. Twenty four parameters were studied in the sagittal and frontal plane. For the characterization of the precision, the intraclass correlation coefficient and the standard error of measurement were used. Results: in the sagittal plane, 22 of the 24 parameters showed high and good reliability, while only two fair and poor. In the frontal plane, 17 parameters showed high and good reliability, five fair and two poor. Discussion: the Spinal Mouse showed excellent test-retest reliability in the sagittal plane, while a slightly inferior performance in the frontal plane, for the evaluation of curvatures, deformation and mobility of the spine.

11

Efekty usprawniania pacjentów po endoprotezoplastyce stawu kolanowego w zależności od typu zastosowanego implantu

Skiba M., Skiba G., Czerner M., Króliński J.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2013

|

Vol. 19, nr 2

104--107

PL

Endoprotezoplastyka jest obecnie podstawową metodą leczenia osób z zaawansowanymi zmianami zwyrodnieniowymi stawu kolanowego. Głównym celem zabiegu jest redukcja dolegliwości bólowych, poprawa zakresu ruchomości oraz przywrócenie stabilności stawu, co ma doprowadzić do polepszenia jakości życia chorych. Celem pracy była ocena efektów usprawniania pacjentów po wszczepieniu jedno- lub wieloosiowej endoprotezy stawu kolanowego. Badaniem objęto grupę 60 osób (45 kobiet i 15 mężczyzn) z zaawansowaną gonartrozą. Średnia wieku wynosiła 66,4 lata. 30 pacjentom wszczepiono jednoosiową endoprotezę SCORPIO CR a pozostałym 30 pacjentom endoprotezę wieloosiową PFC SIGMA. We wszystkich przypadkach zachowano więzadło krzyżowe tylne PCL (ang. Posterior Cruciate Ligament). Program leczenia usprawniającego we wczesnym okresie pooperacyjnym był taki sam u wszystkich chorych. Po około 3 miesiącach od zabiegu pacjenci byli usprawniani na Oddziale Rehabilitacji Narządu Ruchu przez okres 3 tygodni, korzystając z odpowiednio dobranego programu kinezy- i hydroterapii. Oceny zakresu ruchomości stawu kolanowego dokonano przed zabiegiem operacyjnym oraz po zakończeniu rehabilitacji. Wyniki wskazują na poprawę zakresu zgięcia oraz wyprostu operowanego stawu, zarówno u pacjentów z jedno-, jak i wieloosiowym implantem.

EN

Total arthroplasty is currently the main treatment of patients with advanced knee degeneration. The basic goal of the surgery is to reduce pain, improve range of motion (ROM), restore join stability, what can lead to the improved quality of life.The aim of this study was to examine the effects of rehabilitation of patients after single- or multi-axis total knee arthroplasty (TKA). The research was performed on a group of 60 people (45 women and 15 men) with advanced gonarthrosis (mean age 66,4 years). In 30 patients single-axis SCORPIO CR prostheses and in 30 multi-axis PFC Sigma prostheses, were implanted. In all cases the posterior cruciate ligament (PCL) has been retained. Physical therapy in the immediate postoperative period was the same in all groups. The patients were exposed to kinesi- and hydrotherapy 3 months after surgery. The functional status of the knee before surgery and after rehabilitation, were evalutaed. It was stated that the knee flexion and extension were improved. There was no significant difference between these 2 groups.

12

Wpływ kriostymulacji i kinezyterapii na sprawność stawów kolanowych u chorych na reumatoidalne zapalenie stawów

Jezierski Cz.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2008

|

Vol. 14, nr 3

206-208

PL

W artykule przedstawione są wyniki pomiarów siły mięśni uda, zakresu ruchu i prędkości kątowej stawu kolanowego 412 pacjentów z reumatoidalnym zapaleniem stawów (RZS), u których zastosowano w leczeniu kriostymulację i kinezyterapię. W wyniku przeprowadzonych badań i ich analizy stwierdzono, że zastosowanie kriostymulacji i skojarzonej z nią kinezyterapii poprawia znacznie siłę mięśni, jak też ruchomość i prędkość kątową stawu kolanowego. Zastosowanie tylko jednego z dwóch omawianych zabiegów przywraca częściowo silę mięśni, nie mając jednak większego wpływu na zakres ruchu i prędkość kątową.

EN

Results of measurements of the thigh muscle strength, as well as a range of motion and angular velocity of knee joints in 412 patients suffering from rheumatoid arthritis, treated with cryostimulation and kinesitherapy, are presented. After the study and analysis it was stated that application of cryostimulation and associated kinesitherapy significantly improves muscle strength, as well as range of motion and angular velocity of a knee joint. Administration of the one of described treatments, restores only muscle strength partially, while having no significant impact on range of motion or angular velocity.

13

Badanie zakresu ruchów w stawie kolanowym - przegląd dostępnych urządzeń pomiarowych

Pawliński Dominik

Medical Robotics Reports

|

2021/2022

|

vol. 10/11

52--56

PL

Celem pracy było przedstawienie biomechaniki stawu kolanowego jako największego stawu w organizmie człowieka, określenie systemu pomiaru zakresu ruchów w tym stawie oraz systematyczny przegląd urządzeń służących do wspomnianych pomiarów. Podstawą przygotowania przeglądu urządzeń pomiarowych były doświadczenia własne autora, a także przegląd dostępnej bibliografii oraz przegląd rynkowy funkcjonujących już urządzeń. Zestawienie narządzi pomiarowych zostało usystematyzowane od najprostszych - manualnych do bardziej zaawansowanych - elektronicznych, aż po inteligentne.

EN

The aim of the study was to present the biomechanics of the knee joint as the largest joint in the human body, to define the system for measuring the range of movements in this joint and to systematically review the devices used for the above-mentioned measurements. The basis for the preparation of the survey of measuring devices were the authors' own experience, as well as a review of the available bibliography and a market review of existing devices The list of measuring tools systematized them from the simplest - manual to advanced - electronic, until to intelligent.

14

Anterior approach for determination of sagittal spinopelvic parameters using anterior pelvic plane and sternum plane: a case study on symptom-free subjects

Radło Paweł, Danioł Mateusz, Boehler Lukas, Kozak Josef

Medical Robotics Reports

|

2019/2020

|

vol. 8/9

20-26

EN

Sagittal imbalance causes low back pain, hip impingement, and influences the whole skeleton and muscular system of our body. It is documented in the literature on spinal deformities that good long-term surgical results can only be achieved by restoring sagittal balance and spinopelvic harmony as part of surgical treatment. Currently, the state of the art in sagittal balance determination is based on conventional radiology or an EOS system both using X-ray radiation. These procedures are associated with radiation exposure for the patients. Therefore, a new anterior approach is shown in this work to measure sagittal balance with a navigated ultrasound system without any radiation exposure. The anterior pelvic plane and a newly defined sternum plane are considered to provide an assessment of the sagittal balance. This new approach was tested in a trial on 10 symptom-free subjects by using a smartphone navigated ultrasound system. The relationship between the rotation of the pelvis and the upper body inclination in young healthy people is examined in a standing position. The study with new determined landmarks (incisura jugularis, superior iliac spinas, and symphysis pubis) gives us significant different results between male and female test persons. A proposal for a classification of sagittal balance is achieved which defines a reasonable range for the Sternum Tilt of -0.1 ± 1.5° / 3.7 ± 2.5°. The significant advantage of this method is to evaluate the sagittal balance with a cost effective, smart system without any radiation exposure to the patient.