Vés al contingut (premeu Retorn)

Musculoskeletal simulations using mesh-based contact models

Quan
15/05/2024 de 12:00 a 13:00
On
Aula A1.08
Afegeix un esdeveniment al calendari
iCal

Els 'EEBE Seminars on Computational Mechanics - Spring 2024', coordinats pels professors de l'Escola Lluís Jofre i Jose Muñoz arriben amb una nova sessió.

En aquesta ocasió és el torn de la ponència de Gil Serrancolí i Mohanad Harba, amb la ponència, 'Musculoskeletal simulations using mesh-based contact models'.

Resum:

Les simulacions musculoesquelètiques són essencials per comprendre la dinàmica del moviment humà, proporcionant alhora cinemàtica, forces musculars i forces externes, com les forces de reacció del terra. Tot i que aquestes simulacions ja proporcionen una informació molt valuosa, aquesta pot ser limitada si es necessita predir moviments de tot el cos amb un criteri que inclou dades de les pressions articulars. Aquestes prediccions podrien ser clau per estudiar l'efecte d'una cirurgia o un tractament de rehabilitació sobre les forces de tot el cos de manera virtual. Els mètodes de control òptim han sorgit com eines per resoldre simulacions musculoesquelètiques de forma eficient. Aquests poden ser utilitzats com a simulacions de seguiment, per seguir un moviment mesurat i estimar paràmetres del model, o com a simulacions predictives, per predir nous moviments i les forces involucrades. En aquesta presentació, s’explorarà el potencial de les simulacions musculoesquelètiques i l'ús d'un model de contacte basat en malles per estimar les pressions de contacte articular dins d'aquestes simulacions. A l’incorporar informació detallada sobre la pressió articular en les funcions de cost o les restriccions del problema d'optimització, es podrien obtenir moviments més realistes. 

Speakers bio:

 

Gil Serrancolí és professor agregat Serra Húnter a la Universitat Politècnica de Catalunya. Coordina el SIMMA Lab al Departament d’Enginyeria Mecànica. És enginyer industrial (especialitzat en mecànica per la UPC, 2010), i va cursar el màster en Enginyeria Biomèdica (2011). Va obtenir el doctorat en Enginyeria Biomèdica el 2015 a la UPC. Seguidament, va treballar com a investigador postdoctoral a KU Leuven (Bèlgica, 2015-16). També ha realitzat estades d’investigació a la University of Florida (EUA, 2012-13), Stanford University (EUA, 2017) i Northwestern University (EUA, 2022). Va ser OpenSim Visiting Scholar el 2017, i és OpenSim Fellow des de 2020. Les seves línies principals de recerca tracten en desenvolupar simulacions musculoesquelètiques més eficients, millorant les seves capacitats i millorant la velocitat computacional. Va contribuir en desenvolupar un model de contacte peu-terra i en la integració d’eines de diferenciació automàtica a l’OpenSim (software de biomecànica), per millorar l’eficiència d’aquestes simulacions. Actualment, es centra en desenvolupar un model de contacte de pressions basat en malles per tal d’utilitzar pressions articulars a la funció objectiu per predir moviments. En paral·lel, també contribueix en la integració d’anàlisis biomecàniques a Muvity, un sistema de telerehabilitació per persones amb problemes de mobilitat.

Mohanad Harba és enginyer mecànic (Universitat d'Alep, el 2016) amb una formació en enginyeria biomèdica (màster en enginyeria interdisciplinària i innovadora el 2023). Actualment, està realitzant la seva tesi doctoral en simulació musculoesquelètica a la UPC (al Simulation and Movement Analysis Lab – SIMMA Lab), centrant-se en la integració d'un model contacte de pressions del genoll. La seva recerca té com a objectiu avançar en el camp de la biomecànica, específicament millorant l’eficiència de les simulacions biomecàniques. La seva feina és clau en el desenvolupament de tractaments més efectius i mesures preventives per evitar degeneracions de les articulacions, especialment del genoll.