Modele de scapulaire

Disponibilité des données: le code source du modèle scapulothorique, les scripts d`analyse et les fichiers de bruit synthétique sont disponibles pour téléchargement à partir du référentiel numérique de Stanford à ce PURL: http://purl.stanford.edu/br087nj9017. L`accès à ces ressources et la capacité de contribuer au développement de ce projet sont également disponibles sur: https://simtk.org/home/scapulothoracic. Les coordonnées des articulations scapulothoraciques présentent moins de sensibilité au bruit que la séquence d`angles d`Euler basée sur le modèle (Fig. 3). La séquence d`angle d`Euler recommandée par ISB du cadre de l`omoplate par rapport au thorax décrit une omoplate libre flottant dans l`espace comme si l`omoplate était libre de tourner indépendamment de ses traductions. En revanche, les coordonnées des articulations scapulothoraciques ne couvrent que le mouvement admissible de l`omoplate où les traductions sont couplées à ses rotations, de sorte que le bruit de marqueur ne peut pas contribuer aux mouvements de l`omoplate au-delà de ce qui est permis par l`articulation. Nous avons développé un modèle biomécanique qui capture la cinématique et la dynamique scapulothoraciques. Notre modèle de l`articulation scapulothoracique a produit la cinématique de l`omoplate des marqueurs de surface à l`intérieur de la précision des mesures de la broche osseuse (tableau 2), qui sert à valider la cinématique du modèle [40]. L`utilisation de l`articulation scapulothoracique pour calculer la cinématique scapulaire a réduit les erreurs cinématiques en limitant le mouvement à un espace physiologique, ce qui a atténué les effets du bruit aléatoire et systématique dans les données des marqueurs de surface (Fig. 3). En fait, l`articulation scapulothoracique produit des angles cliniquement discernables lorsque le bruit de marqueur systématique dépasse 2cm, contrairement aux calculs d`angles directs à partir de marqueurs, qui se dégradent en précision subclinique avec moins de 1cm de bruit (Fig 3, noir vs rouge ). Par conséquent, l`application de l`articulation scapulothoracique dans la reconstruction basée sur modèle du mouvement des épaules à partir des données cliniques de capture de mouvement a le potentiel de distinguer entre le mouvement normal et pathologique en utilisant les mesures de surface disponibles.

La formulation de l`articulation scapulothoracique permet des performances de calcul efficaces avec une cinématique inverse et des simulations dynamiques prospectives fonctionnant à plus de 1,5 fois plus rapidement que le temps réel et la dynamique inverse dépassant 10 fois plus vite que le temps réel sur un CPU d`ordinateur portable unique (tableau 3). Plusieurs modèles d`épaule ont caractérisé la mécanique de l`omoplate dans l`étude de la fonction des extrémités supérieures [10 – 13], comme le résume le tableau 1.