Personlig modellering og simuleringsprosedyrer for differensialdiagnose av dynapeni: en studie på friske frivillige

ForceLoss-studien har som mål å utvikle personaliserte modellerings- og simuleringsprosedyrer for å muliggjøre differensialdiagnosen for tap av muskelkraft, nemlig dynapeni. Dynapeni kan være forårsaket av diffus eller selektiv sarkopeni, mangel på aktivering eller feil motorisk kontroll. Hver av disse årsakene krever ulike intervensjoner, men en pålitelig differensialdiagnose er foreløpig umulig. Mens instrumentelle metoder kan gi informasjon om hver av disse mulige årsakene, er det overlatt til erfaringen til den enkelte klinikeren å integrere slik informasjon i et fullstendig diagnostisk bilde. Men en nøyaktig diagnose for dynapeni er viktig i en rekke patologier, inkludert nevrologiske sykdommer, aldersrelatert skrøpelighet, diabetes og ortopediske tilstander. Hypotesen er at bruk av en mekanistisk, fagspesifikk modell av maksimal isometrisk kneekstensjon, informert av en rekke instrumentell informasjon kan gi en robust differensialdiagnose av dynapeni.

I denne foreløpige studien, på friske frivillige, vil etterforskerne utvikle og optimalisere (i) den eksperimentelle protokollen og (ii) modellerings- og simuleringsrammeverket, og vurdere både gjennomførbarhet og pålitelighet av de foreslåtte prosedyrene. Medisinsk avbildning, elektromyografi (EMG) og dynamometridata vil bli samlet inn og kombinert for å informere om en personlig muskel- og skjelettmodell for hver deltaker. Biomekaniske datasimuleringer av en oppgave med maksimal frivillig isometrisk sammentrekning (MVIC) vil deretter bli utført. For å validere den foreslåtte tilnærmingen, vil modellenes estimater bli sammenlignet med in vivo dynamometrimålinger og eksperimentelle EMG-data.