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J-GLOBAL ID：201702225128066797   整理番号：17A0896181

時間変化する自発的筋収縮での動的関節硬さの線形パラメータ変化による同定

Linear Parameter Varying Identification of Dynamic Joint Stiffness during Time-Varying Voluntary Contractions

著者 (3件)： GOLKAR Mahsa A. (McGill Univ., QC, CAN) ,  TEHRANI Ehsan Sobhani (McGill Univ., QC, CAN) ,  KEARNEY Robert E. (McGill Univ., QC, CAN)
資料名： Frontiers in Computational Neuroscience (Web)  (Frontiers in Computational Neuroscience (Web))
巻： 2017  号： May  ページ： WEB ONLY  発行年： 2017年05月 
JST資料番号： U7036A  ISSN： 1662-5188  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 動的関節硬さは,関節座標とトルクの動的で非線形な関係で,関節とそれに関係する肢のバイオメカニクスを表現するのに用いられる。本論文では,健常者における足首plantarflexor筋の時間変化(TV)収縮での足首の動的硬さとその各要素,内在性,及び反射硬さのモデルを構築して数値化した。サブ空間,線型パラメータ変動,並行連続(LVP-PC)アルゴリズムを用い,LPVスケジュール変数(SV)としての自発的トルクによって,測定された入力座標摂動と出力トルクデータを同定した。モンテカルロシミュレーションによって,アルゴリズムの正確さと精度,及び測定ノイズに対する頑健さが示された。次にこのアルゴリズムを用いてTV収縮による硬さの変化を調べた。SVは,摂動のない試行で同定されたEMG-トルクダイナミクスのハマースタインモデルを使ってヒラメ筋電図から推定した。LPV-PCアルゴリズムによって(i)内在性の硬さにつてのノンパラメトリックなLPVインパルス応答関数(LPC IRF)と(ii)反射ダイナミクスの時間変化状態空間モデルを持つLPV性的非線形性から成る反射硬さのLPV-ハマースタインモデルを同定した。その結果以下を示した。(a)特定の足首弾性において内在的硬さは活性レベルによって大きく単調に増加する。(b)反射パスウェイのゲインは安静からMVCの10~20%で増加してその後減衰する。(c)反射ダイナミクスは2次である。これらの結果により,健常者では反射硬さは殆ど低レベル筋収縮に寄与し,内在性の硬さは活性レベルに対する単調増加に寄与することが示唆された。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *筋収縮 ,  ヒト ,  *関節【生体】 ,  硬度 ,  線形系 ,  パラメータ ,  アルゴリズム ,  生体反射 ,  モデル
準シソーラス用語： 硬さ

分類 (1件)： 筋骨格系・皮膚モデル  (EL02040R)

タイトルに関連する用語 (6件)： 筋収縮 ,  関節 ,  硬さ ,  線形 ,  パラメータ ,  同定