Forces in the shoulder joint: On validation of Musculoskeletal shoulder models

Forces in the shoulder joint: On validation of Musculoskeletal shoulder models Voor verschillende toepassingen is er grote vraag naar gedetailleerde informatie over spierkrachten in het menselijke bewegingsapparaat. Deze krachten kunnen echter nauwelijks in-vivo gemeten worden. Tot op heden zijn spierskeletmodellen het beste alternatief voor directe spierkrachtmeting. Een belangrijk aspect van een spierskeletmodel is de validiteit van het model. Voor validatie moeten modelvoorspellingen getoetst worden aan werkelijk gemeten waarden. Het hoofddoel van dit proefschrift is de validatie op het gebied van kinematica en dynamica van een veelomvattend spierskeletmodel van de menselijke schouder, het Delft Shoulder and Elbow Model. Recentelijk is een implanteerbare, geïnstrumenteerde schouderprothese ontwikkeld die de contactkracht in het glenohumerale gewricht in-vivo kan meten. Hoewel ook hiermee directe spierkrachtmeting niet mogelijk is, kan de contactkracht wel gebruikt worden voor validatie op het niveau van gesomde spierkrachten. In het eerste deel van dit proefschrift zijn de contactkrachten, zoals gemeten door het geïnstrumenteerde implantaat, gebruikt als ‘gouden standaard’ om het model kwantitatief te valideren. Geconcludeerd kan worden dat de nauwkeurigheid van het model in haar voorspelling van glenohumerale contactkracht matig is. Het tweede deel van het proefschrift onderzoekt de verschillende redenen die ten grondslag liggen aan het verschil tussen gemeten en voorspelde krachten en richt zich op het verkleinen van de verschillen door aanpassingen aan het model. Een selectie van mogelijke oorzaken (bv. spiercocontractie, wrijving in het gewricht) worden geïdentificeerd en onderzocht. Een belangrijke conclusie van dit deel is dat cocontractie door antagonistische spieren in acht dient te worden genomen bij het modelleren. Ook wordt geconcludeerd dat wrijvingsmomenten in de schouderprothese aanzienlijk zijn en er daarom rekening mee dient te worden gehouden bij biomechanische analyse van kunstmatige schouders.

A. Asadi Nikooyan

20-6-2011 12:30:00