Intraoperative and biomechanical studies of human vastus lateralis and vastus medialis sarcomere length operating range.
Intraoperative and biomechanical studies of human vastus lateralis and vastus medialis sarcomere length operating range.
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人类股外侧肌和股内侧肌节长度操作范围的术中和生物力学研究。
DOI：
10.1016/j.jbiomech.2017.11.038
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发表时间：
2018
影响因子：
2.4
通讯作者：
Lieber,RichardL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Son,Jongsang;Indresano,Andy;Sheppard,Kristin;Ward,SamuelR;Lieber,RichardL
绝大多数的肌肉骨骼模型没有经过初步实验数据的验证。相反，大多数人类实验测量并没有使用模型来理论上解释，以提供对实验结果的机械理解。在这里，我们提出了一个研究与主要的人类数据和主要的建模数据。术中肌节长度测量的人股外侧肌（VL）和股内侧肌（VM）肌肉（n = 8）的激光衍射。这些数据进行了比较的生物力学模型的基础上获得独立的尸体标本（n = 9）的肌肉结构和力矩臂。测量的VL肌节长度范围为膝关节屈曲45°时约3.2 µm至膝关节屈曲90°时3.8 µm。这些值非常接近理论预测。测量的VM肌节长度范围为膝关节屈曲至45°时的3.6 µm至膝关节屈曲至90°时的4.1 µm。这些数值比理论预测的要长得多。我们测量的肌节长度值表明，人类股动脉可能有不同的功能，膝关节伸展和髌骨稳定。本报告强调了验证实验数据对理论模型的重要性，反之亦然。
The vast majority of musculoskeletal models are not validated against primary experimental data. Conversely, most human experimental measurements are not explained theoretically using models to provide a mechanistic understanding of experimental results. Here we present a study with both primary human data and primary modeling data. Intraoperative sarcomere length was measured on the human vastus lateralis (VL) and vastus medialis (VM) muscles (n = 8) by laser diffraction. These data were compared to a biomechanical model based on muscle architecture and moment arms obtained independently from cadaveric specimens (n = 9). Measured VL sarcomere length ranged from about 3.2 µm with the knee flexed to 45° to 3.8 µm with the knee flexed to 90°. These values were remarkably close to theoretical predictions. Measured VM sarcomere length ranged from 3.6 µm with the knee flexed to 45° to 4.1 µm with the knee flexed to 90°. These values were dramatically longer than theoretical predictions. Our measured sarcomere length values suggest that human vasti may have differing functions with regard to knee extension and patellar stabilization. This report underscores the importance of validating experimental data to theoretical models and vice versa.
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