Publicado

2014-01-01

PATELLOFEMORAL MODEL OF THE KNEE JOINT UNDER NON-STANDARD SQUATTING

MODELO PATELOFEMORAL DE LA ARTICULACIÓN DE LA RODILLA BAJO SENTADILLA NO ESTÁNDAR

DOI:

https://doi.org/10.15446/dyna.v81n183.36171

Palabras clave:

Patellofemoral forces, analytical model, modified squat, knee (en)
Fuerzas patelofemorales, modelo analítico, sentadilla modificada, rodilla (es)

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Autores/as

  • GUSZTÁV FEKETE Ghent University
  • BÉLA MÁLNÁSI CSIZMADIA Szent István University
  • MAGD ABDEL WAHAB Ghent University
  • PATRICK DE BAETS Ghent University
  • LIBARDO V. VANEGAS-USECHE Universidad Tecnológica de Pereira - Facultad de Ingeniería Mecánica
  • ISTVÁN BÍRÓ Szeged University
The available analytical models for calculating knee patellofemoral forces are limited to the standard squat motion when the center of gravity is fixed horizontally. In this paper, an analytical model is presented to calculate accurately patellofemoral forces by taking into account the change in position of the trunk's center of gravity under deep squat (non-standard squatting). The accuracy of the derived model is validated through comparisons with results of the inverse dynamics technique.
Los modelos analíticos disponibles para calcular las fuerzas patelofemorales de la rodilla están limitados al movimiento estándar de cuclillas cuando el centro de gravedad es fijo horizontalmente. En este artículo se presenta un modelo para calcular con exactitud las fuerzas patelofemorales, teniendo en cuenta el cambio de posición del centro de gravedad del tronco durante una sentadilla profunda (posición de sentadilla modificada). Se valida la exactitud del modelo desarrollado mediante comparaciones con resultados de la técnica de dinámica inversa.

Referencias

Crowninshield, R., Pope, M.H. and Johnson, R.J., An analytical model of the knee. Journal of Biomechanics, 9 (6), pp. 397-405, 1976.

Andriacchi, T.P., Mikosz, R.P., Hampton, S.J. and Galante, J.O., Model studies of the stiffness characteristics of the human knee joint. Journal of Biomechanics, 16 (1), pp. 23-29, 1983.

Miller, R.K., Murray, D.W., Gill, H.S., O'Connor, J.J. and Goodfellow, J.W., In vitro patellofemoral joint force determined by a non-invasive technique. Clinical Biomechanics, 12 (1), pp. 1-7, 1997.

Van Eijden, T.M.G.J., Kouwenhoven, E., Verburg, J. and Weijs, W.A., A mathematical model of the patellofemoral joint. Journal of Biomechanics, 19 (3), pp. 219-229, 1986.

Cohen, Z.A., Roglic, H., Grelsamer, R.P., Henry, J.H., Levine, W.N., Mow, V.C. and Ateshian, G.A., Patellofemoral stresses during open and closed kinetic chain exercises - An analysis using computer simulation, The American Journal of Sports Medicine, 29 (4), pp. 480-487, 2001.

Mason, J.J., Leszko, F., Johnson, T. and Komistek, R.D., Patellofemoral joint forces. Journal of Biomechanics, 41 (11), pp. 2337-2348, 2008.

Fekete, G., Csizmadia, B.M., Wahab, M.A. and De Baets, P., Experimental determination of horizontal motion of human center of gravity during squatting, Experimental Techniques, doi:10.1111/ j.1747-1567.2011.00768.x.

Fekete, G., Kinetics and kinematics of the human knee joint under standard and non-standard squat movement. PhD Thesis, Ghent University, pp. 101-133, 2013.

Sharma, A., Leszko, F., Komistek, R.D., Scuderi, G.R., Cates, H.E. and Liu, F., In vivo patellofemoral forces in high flexion total knee arthroplasty. Journal of Biomechanics, 41 (3), pp. 642-648, 2008.

Kulas, A.S., Hortobágyi, T. and DeVita, P., Trunk position modulates anterior cruciate ligament forces and strains during a single-leg squat. Clinical Biomechanics, 27 (1), pp. 16-21, 2012.

Escamilla, R.F., Zheng, N., MacLeod, T.D., Edwards, W.B., Hreljak, A., Fleisig, G.S., Wilk, K.E., Moorman III, C.T. and Imamura, R., Patellofemoral compressive force and stress during the forward and side lunges with and without stride. Clinical Biomechanics, 23 (8), pp. 1026-1037, 2008.

Churchill, D.L., Incavo, S.J., Johnson, C.C. and Beynnon, B.D., The influence of femoral rollback on patellofemoral contact loads in total knee arthroplasty. Journal of Arthroplasty, 16 (7), pp. 909-918, 2001.

Zheng, N., Fleisig, G.S., Escamilla, R.F. and Barrentine, S.W., An analytical model of the knee for estimation of internal forces during exercise. Journal of Biomechanics, 31 (10), pp. 963-967, 1998.

Steele, K.M., DeMers, M.S., Schwartz, M.H. and Delp, S.L. Compressive tibiofemoral force during crouch gait. Gait & Posture, 35 (4), pp. 556-560, 2012.

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Cómo citar

[1]
“MODELO PATELOFEMORAL DE LA ARTICULACIÓN DE LA RODILLA BAJO SENTADILLA NO ESTÁNDAR”, DYNA, vol. 81, no. 183, pp. 60–67, Jan. 2014, doi: 10.15446/dyna.v81n183.36171.

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