Desarrollo de un algoritmo computacional para la predicción de fuerzas y momentos en la interfaz socket-extensión femoral durante el ciclo completo de la marcha para amputados transfemorales

Abstract

Resumen: Con el fin de predecir las fuerzas y momentos en la interface socket-extensión femoral de amputados transfemorales sin necesidad de procedimientos experimentales complejos o extensos en el tiempo, se propone un flujo para el modelado y simulación de la marcha humana. La metodología consiste en un modelo matemático de la geometría del cuerpo humano que puede generar las medidas antropométricas básicas necesarias para escalar un modelo músculo esquelético modificado en Opensim. Un algoritmo es implementado para este modelo en el cual solo el peso, la altura, el género y la longitud del miembro residual son necesarios. El modelo escalado en Opensim es usado para calcular un análisis de contacto articular a partir del cual las fuerzas musculares presentes en el modelo y las fuerzas y momentos resultantes en la interfaz socket-extensión femoral son obtenidas.

Abstract: In order to predict the forces and moments in the interface socket-femoral extension of transfemoral amputees without complex or time consuming experimental setups, a frame work for the modelling and simulation of the biomechanics of the human gait is proposed. The methodology consists in a mathematical model of the human geometry that can generate the basic anthropometric measurements necessary to scale a custom made musculo squeletal Opensim model. An algorithm is implemented for this model in which only the weight, stature, gender and residual limb length are necessary. The scaled model in Opensim is used to perform a joint contact analysis from which the muscular forces present in the modeland the resultant forces and moments in the interface socket-femoral extension is extracted