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Adaptability to all types of terrain changes, slopes, and course settings is a key aspect related to the coordinative ability that elite skiers possess. In recent years, several studies have analyzed coordinative aspects of different motor actions via the assessment of movement variability (MV), an indicator of the motor control that assesses movement regularity. The aims of this study were (a) to evaluate the influence of different slopes and slalom (SL) gate offsets on MV and performance and (b) to assess the relationship between MV and performance. Four SL courses were set: a flat-turned (FT), a steep-turned (ST), a flat-straighter (FS), and a steep-straighter (SS). Five elite alpine skiers (21.2 ± 3.3 years, 180.2 ± 5.6 cm, 72.8 ± 6.6 kg) completed several runs at maximum speed for each SL course. A total of 77 runs were obtained. The use of an IMU accelerometer attached to the lower back of skiers measured MV through entropy. The skiers’ performance was evaluated with the total time of each run. The one-way repeated measures analysis revealed that the steepness of the slope significantly increases skiers’ MV, concretely between FS and ST courses (p = 0.004). Differences at the 10% level have been found between FS and SS and FT and ST courses (p= 0.055 and p = 0.078, respectively). For a given slope, turned courses (FT and ST) tend to produce a higher MV. In addition, faster times correlate with lower MV (r = 0.587, p = 0.01). It has been observed that both steeper and turned courses produce greater MV and that the best performing skiers have lower MV. Determining MV through entropy can be used to assess skiers’ expertise regarding different types of slopes and gate offsets., Peer Reviewed, Postprint (published version)

This project investigates the influence of fiber orientation on the mechanical behavior of cardiac tissue, particularly in scenarios involving cardiac arrhythmia. By analyzing angle-dependent spatiotemporal patterns, we have designed a method to determine fiber orientation exclusively from numerical mechanical data. We provide a theoretical background on cardiac electrophysiology, prior to the an overview on how to model cardiac tissue accurately. The isotropic version of the Aliev-Panfilov excitable media model is coupled with an anisotropic mass-damper system to simulate various scenarios, including local and lateral pacing of the tissue, scroll waves, and chaos. These simulations replicate different physiological states of the heart, from normal beating to tachycardia and fibrillation. Our proposed method successfully approximates fiber orientation across all tested cases, serving as a proof of concept for potential experimental implementation. However, further work is needed to enhance the accuracy of the simulation framework and the algorithm, particularly for complex chaotic dynamics. This approach, combined with others, holds promise for determining fiber orientation and active stress during experiments, leading to a deeper understanding of cardiac activity during abnormal pumping behavior. Ultimately, this could lead the way for improved therapies and less invasive methods to terminate arrhythmias, reducing the risk of sudden cardiac death during these episodes., Este proyecto explora cómo la orientación de las fibras afecta el comportamiento mecánico del tejido cardíaco, especialmente en situaciones de arritmia. Hemos desarrollado un método para determinar la orientación de las fibras utilizando únicamente datos mecánicos numéricos, analizando patrones espaciotemporales basados en el ángulo. Presentamos una base teórica sobre la electrofisiología cardíaca y luego explicamos cómo modelar con precisión el tejido cardíaco. Utilizamos una versión isotrópica del modelo de Aliev-Panfilov, acoplada a un sistema anisotrópico de oscilador amortiguado, para simular diversos escenarios como excitación local y lateral del tejido, "scroll waves" y caos. Estas simulaciones reflejan diferentes estados del corazón, desde latidos normales hasta taquicardia y fibrilación. Nuestro método propuesto estima con éxito la orientación de las fibras en todos los casos, sirviendo como prueba de concepto para una futura aplicación experimental. Sin embargo, es necesario continuar mejorando la precisión del marco de simulación y del algoritmo, especialmente en dinámicas caóticas complejas. Este enfoque, junto con otros, promete determinar la orientación de las fibras y la tensión activa en experimentos, profundizando en la comprensión de la actividad cardíaca durante un bombeo anómalo. Esto podría abrir el camino hacia terapias mejoradas y métodos menos invasivos para tratar arritmias, reduciendo el riesgo de muerte súbita cardíaca durante estos episodios., Aquest projecte explora com l'orientació de les fibres afecta el comportament mecànic del teixit cardíac, especialment en situacions d'arrítmia. Hem desenvolupat un mètode per determinar l'orientació de les fibres utilitzant únicament dades mecàniques numèriques, analitzant patrons espaciotemporals basats en l'angle. Presentem una base teòrica sobre l'electrofisiologia cardíaca i després expliquem com modelar amb precisió el teixit cardíac. Utilitzem una versió isòtropa del model d'Aliev-Panfilov, acoblada a un sistema anisòtrop d'oscil·lador amortit, per simular diversos escenaris com excitació local i lateral del teixit, "scroll waves" i caos. Aquestes simulacions reflecteixen diferents estats del cor, des de batecs normals fins a taquicàrdia i fibril·lació. El nostre mètode proposat estima amb èxit l'orientació de les fibres en tots els casos, servint com a prova de concepte per a una futura aplicació experimental. No obstant això, és necessari continuar millorant la precisió del marc de simulació i de l'algorisme, especialment en dinàmiques caòtiques complexes. Aquest enfocament, juntament amb altres, promet determinar l'orientació de les fibres i la tensió activa en experiments, aprofundint en la comprensió de l'activitat cardíaca durant un bombeig anòmal. Això podria obrir el camí cap a teràpies millorades i mètodes menys invasius per tractar arrítmies, reduint el risc de mort sobtada cardíaca durant aquests episodis.

Exploring the stochastic intricacies of bone microstructure is a promising way to make progress on the practical issue of bone fracture. This study investigates the fracture of human complete ribs subjected to bending and using acoustic emission (AE) for microfailure detection. As the strain increases, the number of AE signals per unit of time rises until, beyond a certain threshold, an avalanche of signals occurs, indicating the aggregation of numerous microfailures into a macroscopic fracture. Since microfailures appear randomly throughout the bending test, and given the lack of a deterministic law and the random nature of microfailures during the bending test, we opted to develop a stochastic model to account for their occurrence within the irregular and random microstructure of the cortical bone. Notable discoveries encompass the significant correlation between adjusted parameters of the stochastic model and the total number of microfailures with anthropometric variables such as age and body mass index (BMI). The progression of microfailures with strain is significantly more pronounced with age and BMI, as measured by the rate of bone deterioration. In addition, the rate of microfailures is significantly impacted by BMI alone. It is also observed that the average energy of the identified AE events adheres to a precisely defined Pareto distribution for every specimen, with the principal exponent exhibiting a significant correlation with anthropometric variables. From a mathematical standpoint, the model can be described as a double Cox stochastic and explosive (coxplosive process) model. This further provides insight into the reason why the ribs of older individuals are considerably less resilient than those of younger individuals, breaking under a considerably lower maximum strain., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Peer Reviewed, Postprint (published version)

La realitat virtual aquesta guanyant protagonisme en el món que ens envolta, ja que cada vegada s'està utilitzant en mes camps. Un d'ells és la rehabilitació de pacient, s'han fet molts estudissi he comprovat que la realitat virtual pot ser beneficiosa per a ells, amb la qual cosa a donat a lloc a rutina virtuals. Amb això en ment, aquest treball té la finalitat de crear una aplicació o videojoc per a les persona que hagi sofert algun tipus de malaltia, que els hagi reduït la capacitats motrius de mans i braços com bé pot ser el ictus. Així que gràcies a les noves tecnologies que han desenvolupat com a sensors i altres, s'ha creat amb Unity un videojoc que recrea diversos tipus d'exercicis de rehabilitació. En aquesta aplicació podràs triar entre dos tipus d'exercicis, d'aquesta manera podem abastar una millor recuperació per al pacient en contenir diferents rutines, ja que gràcies ha aquesta varietat podrà obtenir una millora general de les seves capacitats si té aquesta opció mes variada, a més de disposar de mes llibertat per a triar que rutina vol realitzar. L'objectiu final és que l'aplicació que ha desenvolupat sigui útil per a un futur, que pacients i fisioterapeutes utilitzin l'aplicació, els pacients per a la seva futura recuperació i fisioterapeutes per a assignar aquestes rutines controlant les millores del pacient., La realidad virtual está ganando protagonismo en el mundo que nos rodeó, ya que cada vez se está utilizando en más campos. Uno de ellos es la rehabilitación de paciente, se han hecho muchos estudios si he comprobado que la realidad virtual puede ser beneficiosa para ellos, con lo cual a dado a lugar a rutina virtuales. Con ello en mente, este trabajo tiene la finalidad de crear una aplicación o videojuego para las personas que haya sufrido algún tipo de enfermedad, que les haya reducido las capacidades motrices de manos y brazos como bien puede ser el ictus. Así que gracias a nuevas tecnologías que han desarrollado como sensores y demás, se ha creado con Unity un videojuego que recrea varios tipos de ejercicios de rehabilitación. En esta aplicación podrás elegir entre dos tipos de ejercicios, de esta forma podemos abarcar una mejor recuperación para el paciente al contener distintas rutinas, ya que gracias a esta variedad podrá obtener una mejora general de sus capacidades si tiene esta opción más variada, además de disponer de más libertad para elegir que rutina quiere realizar. El objetivo final es que la aplicación que ha desarrollado sea útil para un futuro, que pacientes y fisioterapeutas utilicen la aplicación, los pacientes para su futura recuperación y fisioterapeutas para asignar estas rutinas controlando las mejorías del paciente., Virtual reality is gaining prominence in the world around us, as it is being used in more and more fields. One of them is the rehabilitation of patients, many studies have been done if I have proven that virtual reality can be beneficial for them, which has given rise to virtual routines. This work aims to create an application or video game for people who have suffered some kind of disease, which has reduced the motor skills of hands and arms such as stroke. So, thanks to new technologies that have been developed, such as sensors and others, a video game has been created with Unity that recreates various types of rehabilitation exercises. In this application you can choose between two types of exercises, in this way we can cover a better recovery for the patient to contain different routines, because thanks to this variety you can get a general improvement of their capabilities if you have this option more varied, as well as having more freedom to choose which routine you want to perform. The final objective is that the application that has been developed is useful for the future, that patients and physiotherapists use the application, patients for their future recovery and physiotherapists to assign these routines controlling the improvements of the patient.

Objetivo: El bazedoxifeno es un SERM de 3ª generación con efectos agonistas sobre el hueso y sobre el útero y el tejido mamario. Nuestro objetivo ha sido estudiar los efectos del bazedoxifeno sobre la calidad ósea en un modelo experimental de ratas ovariectomizadas. Material y métodos: Se utilizaron 3 grupos de 15 ratas Wistar hembras de 6 meses de edad: uno control; otro de ratas ovariectomizadas; y un tercer grupo de ratas ovariectomizadas tratadas con bazedoxifeno (0,33 mg/kg/día). Tras 8 meses se estudiaron la densitometría ósea lumbar y femoral, los parámetros microtomográficos, los marcadores bioquímicos de remodelado y los parámetros biomecánicos del hueso. Resultados: La ovariectomía descendió la densidad ósea femoral y lumbar. La última se recuperó parcialmente con bazedoxifeno. El remodelado óseo aumentó, recuperando el bazedoxifeno los niveles de formación. El bazedoxifeno recuperó la fracción volumétrica ósea (BV/TV), la densidad de superficie ósea (BS/TV), el aumento en la separación trabecular (Tb.Sp), la disminución en el número de trabéculas (Tb.N), el aumento del factor de patrón trabecular (Tb.Pf) y el índice de modelo estructural (SMI). La superficie relativa cortical aumentó tras la ovariectomía, normalizándose con bazedoxifeno. También recuperó la deformación máxima antes de la rotura producida por la ovariectomía, y amortiguó parcialmente la ganancia de peso de las ratas ovariectomizadas. Conclusiones: Nuestro estudio muestra resultados positivos del bazedoxifeno sobre la calidad ósea. Este fármaco podría estar especialmente indicado para mujeres jóvenes postmenopáusicas con osteoporosis o en riesgo de padecerla., Objetive: Bazedoxifene is a 3rd generation SERM with agonistic effects on the bones, uterus and breast tissue. Our goal has been to study the effects of bazedoxifene on bone quality of an experimental group of ovariectomized rats. Material and methods: 3 groups of 15 6‐month‐old Wistar female rats were used: a control group, a group of untreated ovariectomized rats and a group of ovariectomized rats treated with bazedoxifene (0.33 mg/kg/day). After 8 months we studied the lumbar and femur bone densitometry, the microtomographic parameters, the biochemical markers for bone remodelling and the bone biomechanical parameters. Results: The ovariectomy depleted the femur and lumbar bone density. After receiving bazedoxifene, the lumbar bone density showed partial healing. Bone remodelling increased recovering bazedoxifene formation levels. Bazedoxifene promoted the recovery of the bone volume fraction (BV/TV), the bone surface density (BS/BV), the trabecular number (Tb.N), the trabecular spacing (Tb.Sp), the trabecular pattern factor (Tb.Pf) and the structural model index (SMI). The cortical surface increased after the ovariectomy and returned to normal levels with the administration of bazedoxifene. The maximum deformation showed before the ovariectomy was also restored, partially cushioning the ovariectomized rats’ weight gain. Conclusions: Our study has shown bazedoxifene positive results on bone quality. This specific drug could be particularly suitable for young postmenopausal women suffering or at risk of suffering osteoporosis., Carlos III Health Institute, Federación Española de Enfermedades Raras, Sección Deptal. de Fisiología (Farmacia), Fac. de Farmacia, TRUE, pub

Introduction: Spaceflight is associated with substantial and variable musculoskeletal (MSK) adaptations. Characterisation of muscle and joint loading profiles can provide key information to better align exercise prescription to astronaut MSK adaptations upon return-to-Earth. A case-study is presented of single-leg hopping in hypogravity to demonstrate the additional benefit computational MSK modelling has when estimating lower-limb MSK loading. Methods: A single male participant performed single-leg vertical hopping whilst attached to a body weight support system to replicate five gravity conditions (0.17, 0.25, 0.37, 0.50, 1 g). Experimental joint kinematics, joint kinetics and ground reaction forces were tracked in a data-tracking direct collocation simulation framework. Ground reaction forces, sagittal plane hip, knee and ankle net joint moments, quadriceps muscle forces (Rectus Femoris and three Vasti muscles), and hip, knee and ankle joint reaction forces were extracted for analysis. Estimated quadriceps muscle forces were input into a muscle adaptation model to predict a meaningful increase in muscle cross-sectional area, defined in (DeFreitas et al., 2011). Results: Two distinct strategies were observed to cope with the increase in ground reaction forces as gravity increased. Hypogravity was associated with an ankle dominant strategy with increased range of motion and net plantarflexor moment that was not seen at the hip or knee, and the Rectus Femoris being the primary contributor to quadriceps muscle force. At 1 g, all three joints had increased range of motion and net extensor moments relative to 0.50 g, with the Vasti muscles becoming the main muscles contributing to quadriceps muscle force. Additionally, hip joint reaction force did not increase substantially as gravity increased, whereas the other two joints increased monotonically with gravity. The predicted volume of exercise needed to counteract muscle adaptations decreased substantially with gravity, Peer Reviewed, Postprint (published version)

Injuries to the skin heal through coordinated action of fibroblast-mediated extracellular matrix (ECM) deposition, ECM remodeling, and wound contraction. Defects involving the dermis result in fibrotic scars featuring increased stiffness and altered collagen content and organization. Although computational models are crucial to unravel the underlying biochemical and biophysical mechanisms, simulations of the evolving wound biomechanics are seldom benchmarked against measurements. Here, we leverage recent quantifications of local tissue stiffness in murine wounds to refine a previously-proposed systems-mechanobiological finite-element model. Fibroblasts are considered as the main cell type involved in ECM remodeling and wound contraction. Tissue rebuilding is coordinated by the release and diffusion of a cytokine wave, e.g. TGF-ß, itself developed in response to an earlier inflammatory signal triggered by platelet aggregation. We calibrate a model of the evolving wound biomechanics through a custom-developed hierarchical Bayesian inverse analysis procedure. Further calibration is based on published biochemical and morphological murine wound healing data over a 21-day healing period. The calibrated model recapitulates the temporal evolution of: inflammatory signal, fibroblast infiltration, collagen buildup, and wound contraction. Moreover, it enables in silico hypothesis testing, which we explore by: (i) quantifying the alteration of wound contraction profiles corresponding to the measured variability in local wound stiffness; (ii) proposing alternative constitutive links connecting the dynamics of the biochemical fields to the evolving mechanical properties; (iii) discussing the plausibility of a stretch- vs. stiffness-mediated mechanobiological coupling. Ultimately, our model challenges the current understanding of wound biomechanics and mechanobiology, beside offering a versatile tool to explore and eventually control scar fibrosis after injury., Peer Reviewed, Postprint (published version)

For the analysis of human motion, researchers typically turn to biomechanics laboratories equipped with infrared cameras to capture the positions of reflective markers placed on anatomical points of the subject. When motion analysis is conducted outside the laboratory (outdoors or in homes), inertial sensors are commonly employed. The introduction of OpenCap application for iOS devices in October 2022 could represent a significant revolution in motion capture. This application, developed by the same creators of OpenSim, allows for obtaining the joint kinematics of a subject’s movement without the need for markers or infrared cameras. It requires a minimum of two iOS devices (iPhone, iPad, or iPod) placed on tripods, a calibration board, and a third device to run the OpenCap web application. Kinematic features are derived using the OpenPose and HRNet algorithms, as well as inverse kinematics in OpenSim. OpenCap web application enables users to collect synchronized videos and visualize motion data that is processed automatically in the cloud, thus eliminating the need for specialized hardware. This work goes a step further and focuses on the use of OpenCap and OpenSim to analyse kinematic motion performed on exercise machines. Unlike most previous studies that are limited to modelling only the subject without the ability to incorporate other elements, our approach includes the modelling of gym machines and the recording of data in an uncontrolled environment, allowing exploration of the capabilities of these tools in the recreational and sports domain. In this work, we present the results obtained by using the OpenCap and OpenSim applications to analyse motion performed on two exercise machines located outside a biomechanics laboratory. While challenges were identified in modelling the person-machine interaction, this approach shows potential for enhancing measurement procedures and opening new research possibilities in the sports field., The authors extend their thanks to Eric Veciana Pérez and Eric Fernández Cintas, students whose contributions to obtaining the motion capture data have been crucial. Their invaluable collaboration played a pivotal role in the achievement of this research., Peer Reviewed, Postprint (published version)

A continuación, se presenta el Trabajo de Fin de Grado, que se desarrolla en forma de plan de negocio y abarca un análisis exhaustivo, el proceso de desarrollo, las metodologías empleadas, y la evaluación de la viabilidad de introducir un nuevo sillín de triatlón en el mercado. El principal objetivo es satisfacer las necesidades de los triatletas de alto rendimiento al diseñar un sillín que reúna las cualidades de ligereza, comodidad y aerodinámica. Con el fin de proporcionar una visión completa y coherente del desarrollo del producto, este documento aborda las siguientes áreas: - Análisis estratégico, desarrollo y propuesta de valor. - Análisis del sector y del mercado, incluyendo la investigación de los competidores en el mercado. - Diseño de un plan inicial de marketing y comunicación. - Proceso de diseño y fabricación del sillín de triatlón, utilizando software de diseño asistido por ordenador (CAD) como Fusion 360 y SolidWorks para crear modelos virtuales del sillín y optimizar sus características ergonómicas, forma y dimensiones. Se detalla el proceso de fabricación del prototipo, con énfasis en las pruebas y ensayos realizados para evaluar el rendimiento de los raíles y la carcasa mediante el uso del software Ansys. Se presta especial atención a la comodidad del pad, con la implementación de ajustes y mejoras en su diseño. - Detalle de un plan financiero que considera todos los costos asociados al desarrollo del producto. Logrando alcanzar el objetivo previamente establecido, que consistía en satisfacer las expectativas iniciales relacionadas con el peso, la comodidad y, en segundo plano, la aerodinámica. Estos resultados corroboran la viabilidad y el éxito del proyecto en la creación de un sillín de triatlón que cumple con los estándares requeridos., Aquest treball se centra en el desenvolupament d'un innovador selló de triatló utilitzant materials avançats com la fibra de carboni i la tecnologia d'impressió 3D. L'objectiu principal és millorar la comoditat i el rendiment dels atletes durant les proves de triatló. A través d'una exhaustiva anàlisi de mercat i consultes amb experts en biomecànica i triatletes, es va dissenyar un selló que s'adapta de manera òptima a la biomecànica del cos humà i satisfà les demandes del mercat. Es van investigar les normatives i els controls de qualitat per assegurar la conformitat del producte. El disseny del selló es va dur a terme utilitzant programari especialitzat en CAD, optimitzant-ne la forma, dimensions i característiques ergonòmiques. A més, es van realitzar també proves de resistència utilitzant un altre programari especialitzat, ja que el prototip va ser fabricat amb altres materials degut a restriccions de pressupost i accessibilitat. Aquestes proves es van enfocar principalment a avaluar el rendiment i la comoditat del selló, mantenint les mateixes formes i la part encoixinada impresa en 3D. La metodologia emprada va abastar totes les etapes, des de l'anàlisi del mercat i la investigació, fins al disseny, desenvolupament i proves del selló. En resum, aquest treball presenta un selló de triatló dissenyat amb fibra de carboni i tecnologia d'impressió 3D, que ofereix un rendiment destacat, comoditat, lleugeresa i prestacions., This is followed by the Final Degree Project, which is developed in the form of a business plan and covers an exhaustive analysis, the development process, the methodologies used, and the evaluation of the feasibility of introducing a new triathlon saddle in the market. The main objective is to meet the needs of high-performance triathletes by designing a saddle that meets the qualities of lightness, comfort and aerodynamics. In order to provide a complete and coherent view of the product development, this document addresses the following areas: - Strategic analysis, development and value proposition. - Industry and market analysis, including research of competitors in the market. - Design of an initial marketing and communication plan. - Design and manufacturing process of the triathlon saddle, using computer-aided design (CAD) software such as Fusion 360 and SolidWorks to create virtual models of the saddle and optimize its ergonomic characteristics, shape and dimensions. The prototype manufacturing process is detailed, with emphasis on the tests and trials conducted to evaluate the performance of the rails and shell using Ansys software. Special attention is given to the comfort of the pad, with the implementation of adjustments and improvements in its design. - Detail of a financial plan that considers all costs associated with product development. Achieving the previously established objective, which was to meet the initial expectations related to weight, comfort and, secondarily, aerodynamics. These results corroborate the feasibility and success of the project in creating a triathlon saddle that meets the required standards.

Jump height continues to be widely used to predict power in humans. Individual progress is often monitored on the basis of estimated power, but prediction equations are based on group data. The objective of the study was to show that vertical jump performance (VJP) and mechanical power are poorly associated, particularly within individuals. Two experiments are presented. First, 52 physically active male college students performed five maximal vertical jumps each. Second, three young male participants performed 50 maximal jumps each. Participants rested for 1 minute between jumps. VJP was calculated from kinematic data as peak body center of mass (BCOM) minus standing BCOM; peak power (PEAKPWR) was calculated from the vertical ground reaction force registered by a force plate, and average power(MEANPWR) during propulsion from the change in potential energy of BCOM. Regression analyses were performed using standardized VJP scores as the predictor variable and standardized power scores as the resulting variables, expecting an identity function of y = x (intercept = 0, slope = 1) and R²= 1. In experiment 1,the model for zPEAKPWR R²= 0.9707 (p < 0.0001) but slope (0.3452) ≠ 1 (p < 0.0001). The modelforzMEANPWRR²= 0.9239 (p < 0.0001); nevertheless, slope (0.4257) ≠ 1 (p< 0.0001).In experiment 2, all individual models for zPEAKPWR and zMEANPWR resulted in poor associations (R²≤0.21) and slopes ≠ 1 (p≤0.001). In conclusion, regression analysis for individuals, and even for groups,confirms that VJP is a poor predictor of mechanical power., A altura do salto ainda é amplamente usada para prever a potência em humanos. O progresso individual é frequentemente monitorado usando a estimativa de potência, mas as equações de previsão são baseadas em dados de grupo. O objetivo do estudo é demonstrar que a altura do salto vertical (ASV) e a potência mecânica têm uma correlação débil, principalmente em um mesmo indivíduo. São apresentados dois experimentos: primeiro, 52 estudantes universitários fisicamente ativos realizaram cinco saltos verticais máximos cada um; segundo, três participantes do sexo masculino realizaram 50 saltos máximos cada um. Os participantes descansaram por 1 minuto entre os saltos. A ASV foi calculada a partir de dados cinemáticos como a posição mais alta do centro de massa corporal (CMC) menos o CMC em pé; a potência de pico (PEAKPWR) foi calculada a partir da força de reação vertical registrada por uma plataforma de força e a potência média (MEANPWR) durante a propulsão a partir da mudança na energia potencial do CMC. As análises de regressão foram realizadas usando os escores da ASV padronizados como variável preditora e os escores de potência padronizados como variáveis de resultado, com a expectativa de obter uma função de identidade y = x (interceptação = 0, inclinação = 1) e R² = 1. No experimento 1, o modelo para zPEAKPWR produziu R² = 0.9707(p< .0001), mas a inclinação (0.3452) ≠ 1 (p = 8.7x10⁻¹⁵). O modelo para zMEANPWR apresentou R² = 0.9239 (p < .0001); no entanto, a inclinação (0.4257) ≠ 1 (p = 1.15x10⁻⁵). No experimento 2, todos os modelos individuais para zPEAKPWR e zMEANPWR apresentaram associações débeis (R²≤ 0.21) e inclinações ≠ 1(p ≤ .001). Em conclusão, a análise de regressão para indivíduos e até mesmo para grupos confirma que a ASV é um indicador débil da potência mecânica., La altura del salto se sigue usando ampliamente para predecir la potencia en seres humanos. El progreso individual, a menudo, se monitorea usando una estimación de la potencia, pero las ecuaciones de predicción se basan en datos grupales. El estudio pretende demostrar que la altura del salto vertical (VJP) y la potencia mecánica tienen una pobre correlación, particularmente en un mismo individuo. Se presentan dos experimentos; primero, 52 estudiantes universitarios físicamente activos ejecutaron cinco saltos verticales máximos cada uno; segundo, tres participantes masculinos ejecutaron 50 saltos máximos cada uno. Los participantes descansaron 1 minuto entre saltos. VJP se calculó a partir de los datos cinemáticos como posición más alta del centro de masa corporal (BCOM) menos BCOM de pie; la potencia pico (PEAKPWR) se calculó a partir de la fuerza vertical de reacción registrada por una plataforma de fuerza y la potencia promedio (MEANPWR) durante la propulsión a partir del cambio en la energía potencial del BCOM. Se realizaron análisis de regresión usando puntajes estandarizados de VJP como la variable predictora y puntajes estandarizados de potencia como las variables resultantes, con la expectativa de obtener una función de identidad y = x (intercepto = 0, pendiente = 1) y R² = 1. En el experimento 1, el modelo para zPEAKPWR arrojó R² = 0.9707 (p <.0001) pero la pendiente (0.3452) ≠ 1 (p = 8.7x10⁻¹⁵). El modelo para zMEANPWR dio R² = 0.9239 (p < .0001); sin embargo, la pendiente (0.4257) ≠ 1 (p = 1.15x10⁻⁵). En el experimento 2, todos los modelos individuales para zPEAKPWR y zMEANPWR arrojaron asociaciones débiles (R² ≤ 0.21) y pendientes ≠ 1 (p ≤ .001). En conclusión, el análisis de regresión para individuos y aún para grupos confirma que la altura de salto vertical es un pobre predictor de la potencia mecánica.

This article is part of the issue: Special Issue: A Special Selection on Recent Advances in Biomechanical Engineering — Part II Guest Editors: Esteban Peña Pitarch and Eddie Y. K. Ng, Postprint (published version)

Libro de Actas del XLI Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica celebrado en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de la Universidad Politécnica de Cartagena del 22 al 24 de noviembre de 2023.

Este Trabajo de Fin de Grado pretende explorar el campo de la biomecánica mediante el análisis de los ángulos relativos de dos articulaciones utilizando unidades de medida inerciales (IMU, de sus siglas en inglés). Mediante el uso de estas IMUs, se pretende obtener datos precisos que posteriormente serán analizados y procesados con el objetivo de obtener los movimientos relativos entre la cabeza y el torso, con el propósito de analizar la cinemática de las articulaciones del cuello. Para ello ha sido necesario familiarizarse con la instrumentación requerida y sus modos de uso, para posteriormente realizar un número adecuado de ensayos para establecer una metodología válida. Esta investigación se lleva a cabo con la finalidad de desarrollar un procedimiento aplicable en la formación de socorristas, específicamente en situaciones donde se requiere rescatar a víctimas con lesiones en la médula espinal. Se concluye que se puede conseguir el objetivo, con la precisión suficiente y con independencia de la posición espacial del sujeto., This Bachelor's Thesis aims to explore the field of biomechanics through the analysis of the relative angles of two joints using inertial measurement units (IMUs). By using these IMUs, precise data is intended to be obtained, which will later be analysed and processed in order to obtain the relative movements between the head and the thorax, with the purpose of analysing the kinematics of the neck joints. To achieve this, it has been necessary to become familiar with the required instrumentation and its modes of use, and subsequently conduct an adequate number of trials to establish a valid methodology. This research is carried out with the aim of developing a procedure applicable in the training of lifeguards, specifically in situations where rescuing victims with spinal cord injuries is required. It is concluded that the objective can be achieved with sufficient accuracy, regardless of the spatial position of the subject., Departamento de Construcciones Arquitectónicas, Ingeniería del Terreno y Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de Estructuras, Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales

Presentació feta dins el marc del "Research Café UPC Vilanova: Dona visibilitat a la teva recerca!", una trobada informal celebrada el 18 de maig de 2023 a la Biblioteca de l'EPSEVG per compartir i donar visibilitat a la recerca de l'estudiantat de doctorat del Campus i promoure la seva interacció i integració al Campus.

Este Trabajo de Fin de Grado pretende explorar el campo de la biomecánica mediante el análisis de los ángulos relativos de dos articulaciones utilizando unidades de medida inerciales (IMU, de sus siglas en inglés). Mediante el uso de estas IMUs, se pretende obtener datos precisos que posteriormente serán analizados y procesados con el objetivo de obtener los movimientos relativos entre la cabeza y el torso, con el propósito de analizar la cinemática de las articulaciones del cuello. Para ello ha sido necesario familiarizarse con la instrumentación requerida y sus modos de uso, para posteriormente realizar un número adecuado de ensayos para establecer una metodología válida. Esta investigación se lleva a cabo con la finalidad de desarrollar un procedimiento aplicable en la formación de socorristas, específicamente en situaciones donde se requiere rescatar a víctimas con lesiones en la médula espinal. Se concluye que se puede conseguir el objetivo, con la precisión suficiente y con independencia de la posición espacial del sujeto., This Bachelor's Thesis aims to explore the field of biomechanics through the analysis of the relative angles of two joints using inertial measurement units (IMUs). By using these IMUs, precise data is intended to be obtained, which will later be analysed and processed in order to obtain the relative movements between the head and the thorax, with the purpose of analysing the kinematics of the neck joints. To achieve this, it has been necessary to become familiar with the required instrumentation and its modes of use, and subsequently conduct an adequate number of trials to establish a valid methodology. This research is carried out with the aim of developing a procedure applicable in the training of lifeguards, specifically in situations where rescuing victims with spinal cord injuries is required. It is concluded that the objective can be achieved with sufficient accuracy, regardless of the spatial position of the subject., Departamento de Construcciones Arquitectónicas, Ingeniería del Terreno y Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de Estructuras, Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales

Introduction: Basketball is a characteristic sport based on strength and speed with response to the coordination of muscle fibers to take the action of a fast and contractile movement. These abilities are reflected, through the lower extremities, due to the actions that are carried out on the playing field Which are displacements, dribbles, changes of direction, speed, positions, among other abilities. Currently, different methods are used to improve power influencing the low safety and reliability of the exercises in relation to the biomechanics of athletes, thence the use of different programs that focus on training without seeking safety. Objective: To inquire about the emergence, effectiveness of functional training, and power, analyzing the different points of view of research in basketball and other sports. Materials and methods: the focus of this research is qualitative with a descriptive design, seeking to analyze the different criteria regarding functional training and its relationship with power. Results and discussion: According to different manuscripts found nationally and internationally, the positive impacts generated by functional training on the lower body muscles in terms of power development are disclosed. Conclusion: basketball is a sport that requires the use of power, for this reason it is evident that through an adaptation process and the applicability of functional exercises, the power level is increased safely., Introducción: el baloncesto es un deporte característico en función de la fuerza y la velocidad con respuesta a la coordinación de fibras musculares para la toma de la acción de un movimiento rápido y contráctil. Estas capacidades se reflejan, a través de las extremidades inferiores, debido a las acciones que se realizan en el campo de juego, las cuales, son desplazamientos, regates, cambios de dirección, de velocidad, posiciones, entre otras capacidades. Actualmente, se utilizan diferentes métodos para mejorar la potencia, influenciando la baja seguridad y confiabilidad de los ejercicios con relación a la biomecánica de los deportistas; de allí parte la utilización de diferentes programas que se enfocan hacia el entrenamiento, sin buscar seguridad. Objetivo: indagar sobre el surgimiento y la efectividad del entrenamiento funcional, la potencia y los diferentes puntos de vista de investigaciones en baloncesto y otros deportes. Materiales y Métodos: el enfoque de esta investigación es cualitativo con diseño descriptivo, buscando analizar los diferentes criterios en cuanto al entrenamiento funcional y su relación con la potencia. Resultados y discusión: de acuerdo con diferentes manuscritos encontrados, a nivel nacional e internacional, se da a conocer los impactos positivos que genera el entrenamiento funcional sobre los músculos del tren inferior, en cuanto al desarrollo de la potencia. Conclusión: el baloncesto es un deporte que requiere del uso de la potencia, por tal motivo, es evidente que, a través de un proceso de adaptación y de aplicabilidad de ejercicios funcionales, aumentan el nivel de potencia de forma segura.

[Abstract] BACKGROUND: Ankle taping (AT) is effective in preventing ankle sprain injuries in most common sports and is employed in rehabilitation and prevention sports. OBJECTIVE: This study aimed to investigate the effectiveness of AT to restricting excessive frontal plane ankle movements in semi-professional basketball players throughout the training session. DESIGN AND SETTING: A cross-sectional study was performed at the Universidad Europea de Madrid. METHODS: Forty male and female semi-professional basketball players were divided into two groups. The ankle dorsiflexion range of motion (ROM) and interlimb asymmetries in a weight-bearing lunge position were evaluated at four time points: 1) with no tape, 2) before practice, at 30 min of practice, and 3) immediately after practice. RESULTS: In male basketball players, no differences were observed in the right and left ankles between the baseline and 30 min and between baseline and 90 min of assessment. In female athletes, significant differences were reported between baseline and pre-training assessments for the right ankle and also significant differences between baseline and 90 min in both ankles. CONCLUSIONS: Ankle taping effectively decreased the ankle dorsiflexion ROM in male and female basketball players immediately after application. However, ROM restriction was very low after 30 and 90 min, as assessed in a single basketball practice. Therefore, the classic taping method should be revised to develop new prophylactic approaches, such as the implementation of semi-rigid bracing techniques or the addition of active stripes during training or game pauses.

[Abstract] BACKGROUND: Current research supports the fact that prophylactic ankle taping (AT) is effective in preventing ankle injuries in amateur and elite sports athletes. OBJECTIVE: This study aimed to investigate the effect of AT on balance, knee valgus during drop jump and single-leg countermovement jump (SL-CMJ) landings, and ankle range of motion (ROM) restriction in healthy participants. DESIGN AND SETTING: A cross-sectional observational study was conducted at the Universidad Europea de Madrid, Madrid, Spain. METHODS: Participants: Thirty-nine healthy individuals participated in this study and performed the movements under two conditions (with and without tape). Outcome measurements: ankle ROM, balance, SL-CMJ height, flight time, ground time, and knee valgus. Before any intervention, a random process was developed with a 1:1 allocation ratio, and the participants were assigned to groups A (tape-no tape) and B (no tape-tape). RESULTS: Significant differences between tape and no-tape moments were observed for drop jump knee valgus flexion (P = 0.007), with an increase in knee valgus in participants with ankle taping. Similarly, the Y-balance testshowed a significant decrease in all variables (P = 0.001 and), ankle dorsiflexion (P = 0.001) in participants with ankle taping. CONCLUSIONS: AT is effective for immediate ankle ROM restriction. However, an increase in knee valgus during drop jump task and a decrease in lower limb balance were observed during drop jump task. Based on these results, it can be concluded that AT application in healthy individuals should not be recommended as it results in increase in injury risk factors.

Para el análisis del movimiento humano, usualmente se recurre a los laboratorios de biomecánica que están equipados con cámaras de infrarrojo para capturar la posición de marcadores reflectantes situados en puntos anatómicos del sujeto. Habitualmente, cuando el análisis del movimiento se realiza fuera del laboratorio (al aire libre o en viviendas) se utilizan sensores inerciales. La aparición de la aplicación OpenCap para dispositivos iOS, en octubre de 2022, puede representar una gran revolución en la captura de movimientos. Esta aplicación, de los mismos desarrolladores de OpenSim, permite obtener la cinemática articular del movimiento de un sujeto sin la necesidad de utilizar marcadores ni cámaras de infrarrojo. Requiere un mínimo de dos dispositivos iOS (iPhone, iPad o iPod) colocados en trípodes, un tablero de calibración y un tercer dispositivo para ejecutar la aplicación web de OpenCap. Las características cinemáticas se derivan utilizando los algoritmos OpenPose y HRNet, así como la cinemática inversa en OpenSim. La aplicación web de OpenCap permite a los usuarios recopilar videos sincronizados y visualizar datos de movimiento que se procesan automáticamente en la nube, eliminando así la necesidad de hardware especializado. Este trabajo va un paso más allá y se centra en el uso de OpenCap y OpenSim para analizar el movimiento cinemático realizado en máquinas deportivas. A diferencia de la mayoría de los estudios previos, que se limitan a modelar solo al sujeto sin la capacidad de agregar otros elementos, nuestro enfoque incluye el modelado de las máquinas de gimnasio y la realización de grabaciones en un entorno no controlado, permitiendo así explorar las capacidades de estas herramientas en el ámbito recreativo y deportivo. En el trabajo, se presentan los resultados obtenidos mediante la utilización de las aplicaciones OpenCap y OpenSim en el análisis del movimiento realizado en dos máquinas deportivas situadas fuera de un laboratorio biomecánico. Si bien s, Postprint (published version)

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Aquest document té com a objectiu estudiar com l'aerodinàmica d'un ciclista en moviment es veu alterada per la posició que aquest adopta. En particular s'analitzen les dues posicions habituals del ciclista: una en la que aquest manté l'esquena recta i una altra en la qual s'inclina cap a endavant. En primer lloc, es presenten uns conceptes teòrics tant dels fluxos externs, com de la mecànica de fluids computacional, que estableixen les bases per al posterior desenvolupament de l'estudi principal. Aquest últim es realitza mitjançant un software de mecànica de fluids computacional, CFD, que permet simular com el flux de l'aire afecta al ciclista en moviment. La CFD és una eina valuosa per a avaluar la resistència a l'aire de diferents posicions dels ciclistes, amb l'avantatge que permet obtenir informació detallada, que si s’hagués d’obtenir de forma experimental resultaria més difícil. Els resultats d'aquesta anàlisi es complementen i validen amb resultats experimentals: mitjançant un potenciòmetre es duen a terme mesuraments de potència a un ciclista adoptant les posicions d'estudi en condicions similars a les establertes en la simulació. La finalitat d'aquest estudi és corroborar mitjançant l'anàlisi d'un ciclista en moviment, com el canvi de la posició d'aquest permet millorar la resistència aerodinàmica, podent aconseguir una velocitat superior sense haver d'aplicar més potència. En definitiva, permet conèixer millor les causes de la força d'arrossegament i proporciona una millor orientació per a optimitzar la posició., Este documento tiene como objetivo estudiar cómo la aerodinámica de un ciclista en movimiento se ve alterada por la posición que éste adopta. En particular se analizan las dos posiciones habituales del ciclista: una en la que éste mantiene la espalda erguida y otra en la que se inclina hacia delante. En primer lugar, se presentan unos conceptos teóricos tanto de los flujos externos, como de la mecánica de fluidos computacional, que sientan las bases para el posterior desarrollo del estudio principal. Este último se realiza mediante un software de mecánica de fluidos computacional, CFD, que permite simular como el flujo del aire afecta al ciclista en movimiento. CFD es una herramienta valiosa para evaluar la resistencia al aire de diferentes posiciones de los ciclistas, con la ventaja de que permite obtener información detallada, cuya obtención de manera experimental presentaría mayor dificultad. Los resultados de este análisis se complementan y validan con resultados experimentales: mediante un potenciómetro se realizan mediciones de potencia a un ciclista adoptando las posiciones de estudio en condiciones similares a las establecidas en la simulación. La finalidad de este estudio es corroborar mediante el análisis de un ciclista en movimiento, como el cambio de la posición de éste permite mejorar la resistencia aerodinámica, pudiendo alcanzar una velocidad superior sin tener que aplicar más potencia. En definitiva, permite conocer mejor las causas de la fuerza de arrastre y proporciona una mejor orientación para optimizar la posición., The aim of this paper is to study how the aerodynamics of a cyclist in motion is modified by the position he/she adopts. In particular, two common positions of the cyclist are analysed: one in which the cyclist keeps his/her back upright and the other in which the cyclist leans forward. First, some theoretical concepts of both external flows and computational fluid dynamics are presented, which form the basis for the subsequent development of the main study. The latter is carried out using Computational Fluid Dynamics (CFD) software, which allows us to simulate how airflow affects the cyclist in motion. CFD is a valuable tool for evaluating the air resistance of different cyclist positions and has the advantage of providing detailed information that would be more difficult to obtain experimentally. The results of this analysis are complemented and validated by experimental results: a power meter is used to measure the power output of a cyclist adopting the positions under study in conditions similar to those established in the simulation. The purpose of this study is to confirm, through the analysis of a cyclist in motion, how changing the cyclist's position improves aerodynamic resistance, allowing a higher speed to be reached without having to use more power. In short, it provides a better understanding of the causes of drag and a better guide to optimising position.

The objective of this study was to quantitatively investigate the relationship between cerebral atrophy and the risk of injury in elderly individuals. To achieve this, a sophisticated computational biomechanics approach utilizing finite element analysis was employed to simulate the mechanical behavior of the brain and skull under various conditions. In addition, particular emphasis was placed on understanding the role of cerebral bridging veins (BVs) and their mechanical properties at different ages in the occurrence of head injuries. Head models representing healthy brains and five atrophy models were developed based on imaging data. After validation, the models underwent the identical impact loading conditions to enable the simulation of brain damage. The resulting outcomes of the models with brain atrophy were then compared to the results obtained from the healthy model, allowing for a comparative analysis. Simulations showed increased relative displacement with worsening brain atrophy, particularly in the frontal and occipital regions. Compared to the healthy brain model, relative displacement increased by 2.36 %–9.21 % in the atrophy models, indicating an elevated risk of injury. In severe brain atrophy (FEM 6), the strain reached 83.59 % in local model simulations, leading to damage and rupture of cerebral BVs in both young and elderly individuals. Mechanical tests on cerebral BVs demonstrated a negative correlation between age and ultimate force, stress, and strain, suggesting increased susceptibility to damage with age. An observed sharp decline of approximately 50 % in ultimate stress and 35 % in ultimate strain was noted as age increased. We implemented a 50 % reduction in the intensity of head impact forces; nevertheless, vascular damage continues to manifest in the elderly population. To establish a truly safe zone, it is imperative to further decrease the intensity of the impact. This investigation represents a significant step forward in our understand, Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

49 p. -- Bibliogr.: p. 32-40, Contexto: las lesiones musculares, y concretamente, la lesión por distensión isquiosural es la lesión por no-contacto más común en la mayoría de deportes en los que existe una gran demanda de carreras a alta velocidad. No obstante, a pesar de ser una lesión tan habitual entre estos deportistas, el mecanismo lesivo no está claramente definido. Objetivos: el objetivo principal de este estudio es examinar cuáles son las demandas específicas de los músculos isquiosurales durante la carrera a alta velocidad o sprint, para después analizar qué factores afectan a estas demandas, para tener una visión más completa de la lesión. Diseño: se llevó a cabo una revisión sistemática siguiendo la declaración PRISMA. Se realizó una búsqueda sistemática utilizando las bases de datos PubMed, Scopus y ScienceDirect, el martes, 18 de mayo de 2021. Después de una primera búsqueda general, se utilizaron las palabras clave junto con los operadores booleanos para seleccionar los estudios que cumplieran los criterios de elegibilidad basados en las preguntas PICOS. Los estudios incluidos cumplían los siguientes criterios de inclusión: (a) participantes mayores de 18 años, (b) análisis del mecanismo lesivo durante la carrera a alta velocidad o factores que influyen, (c) estudios descriptivos o de cohorte, (d) escritos en inglés, y (e) estudios publicados a partir del año 2000. Resultados: de 465 estudios iniciales se seleccionaron 14 para su inclusión en la revisión. Según los resultados, en cuanto al mecanismo lesivo, la gran mayoría de los estudios indican que el grupo isquiosural se encuentra bajo una gran demanda tanto en la fase final del swing como en la fase temprana de apoyo, en los dos casos mostrando picos de fuerza, para realizar una gran extensión de cadera y flexión de rodilla, aunque se cree que es más exigente el primero (swing), ya que se alcanzan longitudes músculo-tendinosas superiores y ejecutan trabajo negativo (contracción excéntrica). Sin embargo, a causa de diversos fact

[ES]El presente estudio trata de desarrollar una metodología innovadora para el diseño de máquinas de musculación, optimizándolas en base a la evidencia científica actual. Se recurre a la simulación de modelos biomecánicos para obtener información acerca de la capacidad contráctil de la musculatura, en la que posteriormente se basará el diseño. Como ejemplo de aplicación de la metodología, se contempla el caso práctico de las máquinas de destinadas a la flexión de codo. Tras un análisis de los ejercicios disponibles actualmente para trabajar la flexión de codo, se aplica el procedimiento de análisis y optimización para corregir el diseño de la máquina mostrada en la portada. Para ello, se desarrolla una herramienta propia de cálculo para el análisis mecánico de la familia de máquinas basadas en el sistema de accionamiento Leva-Polea. Mediante esta herramienta, se estudia la posibilidad de modificar la geometría de la leva para conciliar el par resistente que ofrece la máquina con el par motor que la musculatura es capaz de generar. Además de detectar y corregir otros defectos y características indeseables presentes en la máquina, se consigue optimizar el perfil de resistencia que ofrece el sistema de accionamiento. Adicionalmente, se propone un diseño propio de la máquina, cuya eficacia está optimizada al máximo dentro de las limitaciones físicas del sistema mecánico de accionamiento., [EU]Azterlan honen helburua muskulazio makinak diseinatzeko metodologia berritzaile bat garatzea da, gaur egun eskuragarri dagoen ebidentzia zientifikoan oinarrituta. Modelizazio biomekanikoaren simulazioen bitartez, giharren uzkurtze ahalmenari buruzko informazioa lortzen da, ondoren diseinu prozesuan erabiliko dena. Metodologia erabileraren adibide gisa, ukondo flexiorako makinen kasu praktikoa aztertzen da. Gaur egun eskuragarri dauden ukondo flexio ariketen analisia egin ondoren, azalean dagoen makinaren diseinua zuzentzeko metodologia prozedura jarraitzen da. Horretarako, espeka-polea eragintza sisteman oinarritutako makina familiaren analisi mekanikorako kalkulu tresna propio bat garatzen da. Tresna honen bidez espekaren geometria aldatzearen ondorioak aztertzen dira, makinak eskaintzen duen momentu eragozlea eta giharrek sor dezaketen momentu eragilea berdintzeko helburuarekin. Makinan dauden akats eta ezaugarri kaltegarri batzuk aurkitu eta zuzentzeaz gain, eragintza sistemak eskaintzen duen erresistentzia-profila optimizatzea lortzen da. Horrez gain, eragintza sistemaren muga fisikoen barruan ahalik eta eraginkortasun gehien eskaintzen duen makina diseinu berria proposatzen da., [EN]This study tries to develop an innovative methodology for designing optimized gym equipment based on the current scientific evidence. The simulation of biomechanical models is used to obtain information regarding the contractile capacity of the muscle, which is later used in the designing process. The practical case of elbow flexion machines is used as an example of the application of this methodology. After analysing some of the elbow flexion exercises currently available, the optimization methodology is applied to analyse and correct the design of the machine shown in the cover. In order to achieve this, this study develops a simulation tool capable of obtaining the mechanical operating response of the machines based on the Cam-Pulley drive system. Using this tool, this work studies the possibility of modifying the geometry of the cam so that the resistant torque offered by the machine matches the torque generated by the muscle. In addition to detecting and correcting other undesirable characteristics in the machine, this work suceedes in optimizing the resistance profile offered by the drive system. On top of that, this work also proposes an original design of an elbow flexion machine, the efficiency of which is fully optimized within the physical boundaries of the drive system.

[ES] Introducción. La cervicalgia crónica no específica (CCNE) es uno de los principales trastornos musculoesqueléticos en la población adulta con un alto impacto socio-económico. Las investigaciones más recientes en el campo de la CCNE se centran en la búsqueda de características que permitan categorizar a los pacientes para poder ofrecerles tratamientos adaptados más precisos. Dentro de las características biomecánicas, en la actualidad existe gran discrepancia entre autores acerca de la influencia de factores como la postura, rango de movimiento y control motor, siendo este último únicamente evaluado de forma cualitativa. __ Objetivos. Este TFG se enmarca dentro de un proyecto de investigación cuyo objetivo principal es estudiar las diferencias en control motor entre pacientes con CCNE y sujetos asintomáticos utilizando evaluación cuantitativa en 2D. El objetivo secundario es estudiar las diferencias en la postura y el rango de movimiento entre pacientes con CCNE y sujetos asintomáticos utilizando evaluación cuantitativa en 2D. Los datos que se presentan en este TFG forman parte de un estudio piloto cuyo objetivo es determinar el posible tamaño de la diferencia en las variables estudiadas entre los casos y controles, así como la distribución de los datos y la presencia de subgrupos para poder planificar un estudio con un tamaño muestral suficiente que pueda responder a los objetivos del proyecto. __ Métodos. Se ha llevado a cabo un estudio observacional (20 pacientes sintomáticos y 20 sujetos sanos) en donde se han grabado movimientos de flexo-extensión cervical de cuatro tests de movilidad en diferentes posiciones a través de la cámara de un teléfono móvil. Los datos han sido procesados para analizar la angulación que se produce en las articulaciones cráneo-cervical y cérvico-torácica y se han analizado características de postura, rango de movimiento, sincronía articular, velocidad y aceleración para los diferentes movimientos realizados por los participantes. _

The aim of this article is to provide a scientific and statistical basis to identify the murder weapon in stabbing cases from the geometric characteristics of the stab-marks left on human ribs. For this purpose, a quantitative predictive model is developed, based on geometric measurements of the stab-mark and its location along the rib. A general method based on Bayesian inference and probabilities is used for the model development, rather than a deterministic model given its inability in certain occasions to identify the murder weapon. Following the process explained in this article to collect the stab-mark information required, the complete probabilistic model exposed attained a high accuracy in the identification of the murder weapon between two macroscopically identical blades with a microscopic alteration in one of them (more than 90% of correct identification is achieved)., Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

The use of marker-less methods to automatically obtain kinematics of movement is expanding but validity to high-velocity tasks such as cycling with the presence of the bicycle on the field of view is needed when standard video footage is obtained. The purpose of this study was to assess if pre-trained neural networks are valid for calculations of lower limb joint kinematics during cycling. Motion of twenty-six cyclists pedalling on a cycle trainer was captured by a video camera capturing frames from the sagittal plane whilst reflective markers were attached to their lower limb. The marker-tracking method was compared to two established deep learning-based approaches (Microsoft Research Asia-MSRA and OpenPose) to estimate hip, knee and ankle joint angles. Poor to moderate agreement was found for both methods, with OpenPose differing from the criterion by 4–8° for the hip and knee joints. Larger errors were observed for the ankle joint (15–22°) but no significant differences between methods throughout the crank cycle when assessed using Statistical Parametric Mapping were observed for any of the joints. OpenPose presented stronger agreement with marker-tracking (criterion) than the MSRA for the hip and knee joints but resulted in poor agreement for the ankle joint., Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

El treball desenvolupat tracta sobre un estudi mecànic i biomecànic de les extremitats inferiors del cos humà al realitzar una pedalada. Les anàlisis mecàniques es realitzen amb el suport del programari PAM mentre que les anàlisis del tipus biomecàniques es duran a terme a través de l’OpenSim. S’utilitzaran programes auxiliars de programació com són el Notepad++ i el Matlab, El trabajo desarrollado trata de un estudio mecánico y biomecánico de las extremidades inferiores del cuerpo humano al realizar un pedaleo. Los análisis mecánicos se realizan con el soporte del programa PAM mientras que los análisis de tipo biomecánico se realizan a través del OpenSim. Se usarán programas auxiliares de programación como son el Notepad++ y el Matlab, The work is based on a mechanical and biomechanical study of the human legs when pedaling. The mechanical analyses have been carried out with the support of the PAM program while the biomechanical analyses were performed by OpenSim. Auxiliary programming tools, such as Notepad++ and Matlab, have also been used

A main challenge in biology is to understand the development of the human body, namely how cell and tissue shape transitions occur. Our organism is riddled with curved cell layers that withstand stress and react to it depending on their function, and this is where physics plays an important role, trying to unveil the forces and mechanical properties of these tissues. Thus, the study hereby presented aims to characterize human pluripotent stem cell monolayer curling transitions, and tries to set the fine line that separates them from the dewetting transitions. For controlling these changes in form, we apply different geometrical constraints by varying the size and shape of the islands using photopatterning of extracellular matrix (ECM) proteins on dishes, and apart from that, we subject the cell monolayers to different external chemical and physical stimuli: we inhibit or activate contractility of the cells by using Y27 drug, we control apical constriction optogenetically, or we vary the cell-substrate adhesion by either using dispase or creating ECM protein gradients. In order to gain control over the curling and dewetting transitions, the role of the different geometrical constraints and external stimuli is assessed. This work shows the contribution of each variable by measuring some mechanical and physical properties of the monolayers, such as curvatures, velocities and traction forces exerted by the tissues. These magnitudes, which change with the stimuli, hold the key that governs the transition, and after assessing the relations between them, we are able of programming the dewetting and curling transitions at will. Finally, the potential of this system as a biological actuator is evaluated, by trying to make a hand-like monolayer curl and grab a bead or a cell spheroid., Uno de los principales desafíos en biología es comprender el desarrollo del cuerpo humano, en particular cómo ocurren las transiciones en la forma de las células y los tejidos. Nuestro organismo está lleno de capas de células curvas que resisten el estrés y reaccionan ante él según su función, y aquí es donde la física desempeña un papel importante, tratando de analizar las fuerzas y propiedades mecánicas de estos tejidos. Por lo tanto, el estudio que se presenta aquí tiene como objetivo caracterizar las transiciones de monocapas de células madre pluripotentes humanas que se curvan y trata de establecer la línea que las separa de las transiciones de ''dewetting''. Para controlar estos cambios en la forma, aplicamos diferentes restricciones geométricas al variar el tamaño y la forma de las islas. Además de eso, sometemos las monocapas celulares a diferentes estímulos químicos y físicos externos: inhibimos o activamos la contractilidad de las células utilizando el fármaco Y27, controlamos la constricción apical de forma optogenética o variamos la adhesión célula-sustrato mediante el uso de dispasa o la creación de gradientes de proteínas de la matriz extracelular. Para obtener el control sobre las transiciones de ''curling'' y ''dewetting'', evaluamos el papel de las diferentes restricciones geométricas y estímulos externos. Este trabajo muestra la contribución de cada variable al medir algunas propiedades mecánicas y físicas de las monocapas, como curvaturas, velocidades y fuerzas de tracción ejercidas por los tejidos. Estas magnitudes, que cambian con los estímulos, son la clave para gobernar la transición, y después de evaluar las relaciones entre ellas, somos capaces de programar las transiciones de "dewetting" y "curling" a voluntad. Finalmente, se evalúa el potencial de este sistema como actuador biológico, tratando de hacer que una monocapa con forma de asterisco se pliegue y agarre un esferoide celular. User traduce also to catalan ChatGPT Un dels reptes princ, Un dels reptes principals en biologia és entendre el desenvolupament del cos humà, concretament com ocorren les transicions en la forma de les cèl·lules i els teixits. El nostre organisme està ple de capes de cèl·lules corbades que resisteixen l'estrès i hi reaccionen segons la seva funció, i aquí és on la física juga un paper important, tractant de desxifrar les forces i les propietats mecàniques d'aquests teixits. Per tant, l'estudi que es presenta aquí té com a objectiu caracteritzar les transicions d'enrollament de monocapes de cèl·lules mare pluripotents humanes i tracta d'establir la línia que les separa de les transicions de "dewetting". Per controlar aquests canvis en la forma, apliquem diferents restriccions geomètriques variant la mida i la forma de les illes. A més a més, sotmetem les monocapes cel·lulars a diferents estímuls químics i físics externs: inhibim o activem la contractilitat de les cèl·lules mitjançant l'ús del fàrmac Y27, controlem la constricció apical de forma optogenètica o variem la adhesió cèl·lula-substrat utilitzant dispasa o creant gradients de proteïnes de la matriu extracel·lular. Per obtenir el control sobre les transicions de "curling" i "dewetting", avaluem el paper de les diferents restriccions geomètriques i estímuls externs. Aquest treball mostra la contribució de cada variable mitjançant la mesura de diverses propietats mecàniques i físiques de les monocapes, com ara la curvatura, velocitats i forces de tracció exercides pels teixits. Aquestes magnituds, que canvien amb els estímuls, són clau per a governar la transició, i després d'avaluar les relacions entre elles, som capaços de programar les transicions de "dewetting" i "curling" a voluntat. Finalment, s'avalua el potencial d'aquest sistema com a actuador biològic, tractant de fer que una monocapa amb forma de asterisc s'enrotlli i agafi un esferoide cel·lular.

Small differences in turn cycle structure, invisible to the naked eye, could be decisive in improving descent performance. The aim of this study was to assess the influence of turn cycle structure on the performance of elite alpine skiers using an inertial measurement unit (IMU) in different slalom (SL) course settings. Four SL courses were set: a flat-turned (FT), a steep-turned (ST), a flat-straighter (FS) and a steep-straighter (SS). Five elite alpine skiers (21.2 ± 3.3 years, 180.2 ± 5.6 cm, 72.8 ± 6.6 kg) completed several runs at maximum speed for each SL course. A total of 77 runs were obtained. Fast total times correlate with a longer initiation (INI) time in FT, a shorter steering time out of the turn (STEOUT) in the FT and FS and a shorter total steering time (STEIN+OUT) in the FT and SS courses. The linear mixed model used for the analysis revealed that in the FT-course for each second increase in the INI time, the total time is reduced by 0.45 s, and for every one-second increase in the STEOUT and STEIN+OUT times, the total time increases by 0.48 s and 0.31 s, respectively. Thus, to enhance descent performance, the skier should lengthen the INI time and shorten the STEOUT and STEIN+OUT time. Future studies could use an IMU to detect turn phases and analyze them using the other built-in sensors., Peer Reviewed, Postprint (published version)

The human gait is a series of movements of the lower extremities and trunk to move the body forward and can be affected using prostheses and orthoses. A hands-free crutch was built as an alternative to conventional crutches, which presents problems in some parts of its design and requires a gait analysis, which is carried out using the Kinovea software. The current study compared three situations: normal gait, using the orthosis, and accompanying the device with a Canadian cane. It is noted that there are abnormalities when using the orthosis compared to normal walking which is slightly corrected with the auxiliary support of the cane. It is concluded that the orthosis is deficient in its walking cycle, so it is proposed to make structural changes. Developing this hands-free crutch will improve the quality of life for patients with lower limb injuries., La marcha humana es una serie de movimientos de las extremidades inferiores y del tronco para desplazar el cuerpo hacia adelante, y puede verse afectada por el uso de prótesis y órtesis. Se construyó una muleta manos libres como alternativa a las muletas convencionales, la cual presenta problemas en algunas partes de su diseño y requiere un análisis de marcha, el cual se realiza utilizando el software Kinovea comparando tres situaciones: marcha normal, utilizando la órtesis y acompañando el dispositivo de un bastón canadiense. Se aprecia que hay anormalidades al utilizar la órtesis comparado con la marcha normal, las cuales se corrigen levemente con el apoyo auxiliar del bastón. Se concluye que la órtesis es deficiente en su ciclo de marcha, por lo que se propone hacerle cambios estructurales. Desarrollar esta muleta de manos libres mejorará la calidad de vida de pacientes con lesiones en el miembro inferior.

Producción Científica, Soccer is one of the most popular sports in the world. Players often suffer a variety of injuries, the most common being injuries to muscles and tendons. It is striking that with soccer, being the most practiced sport, and considering that most injuries occur in the lower extremities, plantar fasciitis (PF) is not one of the most frequent injuries (at least in terms of clinical data collected). The purpose of this review was to provide a comprehensive update of the topic “plantar fasciitis” focusing on soccer players. The review was conducted in accordance with the PRISMA (Preferred Reportiog ltems for Systmiatic reviews and Meta-Analyses) statement. PubMed, Cochrane Library and Scopus were researched. PICO (Patient, Population or Problem; Intervention; Comparison; and Outcome) components were identified. The keywords used were “plantar fasciitis”, “plantar fasciitis and sport”, “plantar fasciitis risk factors”, “plantar fasciitis soccer” and “plantar fasciitis football players”. With respect to the objective proposed for the research, we found eight specific articles focused on soccer. Of these, five were general reviews discussing the different methods of treatment of this pathology, and we have only found three studies that focused on PF in soccer, with two of them referring to a clinical case whereby the report and discussion only dealt with the specific treatment followed by the soccer player. After reviewing the manuscripts included in this work, we were surprised that there is no data in which the Silfverskiöld test was performed, as this test explores the passive mobility of the ankle and the degree of dorsiflexion in the supine position. We concluded that soccer players suffer pain in the sole of the foot compatible with plantar fasciitis; however, as indicated by Suzue et al., it is often not diagnosed because the athlete does not consider performing the clinical examinations necessary for its diagnosis. The shortage of reported publications in soccer may

[ES] Los desórdenes del equilibrio y la marcha se encuentran entre los déficits motores más frecuentes entre aquellos individuos que han sufrido un ictus. En la clínica, estas habilidades son comúnmente evaluadas mediante herramientas clínicas que, pese a ser generalmente fáciles y rápidas de administrar, adolecen de poca precisión y estar sesgadas. Los sistemas instrumentados de laboratorio existentes para valorar la postura y la marcha resuelven potencialmente estas limitaciones a costa de requerir una preparación previa por parte de los evaluadores, un amplio espacio reservado en la clínica, un elevado tiempo de realización, y tener un coste muy elevado. El desarrollo tecnológico del sector del entretenimiento ha dado lugar en la última década a periféricos, como plataformas de presión y sensores de profundidad, que permiten la interacción mediante movimientos corporales manteniendo un bajo coste y una gran portabilidad y accesibilidad. Estudios iniciales han mostrado un rendimiento de estos dispositivos muy prometedor, y a veces comparable al de sistemas de laboratorio. Sin embargo, la falta de acceso a los sistemas desarrollados, la escasa investigación en personas con ictus y el desconocimiento de las propiedades psicométricas de las pruebas basadas en estos dispositivos en esta población comprometen la relevancia clínica que podrían tener estos sistemas. La hipótesis principal de este trabajo es que plataformas de fuerzas y sensores de profundidad de bajo coste, como la Nintendo Wii Balance Board y la Microsoft Kinect v2, respectivamente, pueden proporcionar información válida para cuantificar y evaluar la postura y la marcha de sujetos que han sufrido un ictus. Durante la presente tesis doctoral, por tanto, se ha llevado a cabo el desarrollo de herramientas de valoración de la postura y la marcha mediante los dispositivos nombrados, se ha posibilitado su acceso libre, se han determinado los valores normativos de las pruebas incluidas en las herramientas desa, [CA] Els desordres de l'equilibri i la marxa es troben entre els dèficits motors més freqüents entre aquells individus que han patit un ictus. A la clínica, aquestes habilitats són comunament avaluades mitjançant instruments clínics que, tot i ser generalment fàcils i ràpids d'administrar, poden tindre poca precisió i solen estar esbiaixades. Els sistemes instrumentats de laboratori existents per avaluar la postura i la marxa permeten resoldre aquestes limitacions, però requereixen una preparació prèvia per part dels avaluadors, un ampli espai reservat a la clínica, un elevat temps per realitzar cada prova i tenen un cost molt elevat. El desenvolupament tecnològic del sector de l'entreteniment ha donat lloc a plataformes de pressió i sensors de profunditat de baix cost, gran portabilitat i accessibilitat, que permeten la interacció amb entorns virtuals mitjançant moviments corporals. Estudis preliminars han mostrat un rendiment d'aquests dispositius molt prometedor i, de vegades, comparable al de sistemes de laboratori. No obstant això, la falta d'accés a les aplicacions desenvolupades, l'escassa investigació en persones amb ictus i el desconeixement de les propietats psicomètriques de les proves basades en aquests dispositius en aquesta població comprometen la rellevància clínica dels resultats obtinguts. La hipòtesi principal d'aquest treball és que plataformes de forces i sensors de profunditat de baix cost, com la Nintendo Wii Balance Board i la Microsoft Kinect v2, respectivament, poden proporcionar informació vàlida per quantificar i avaluar la postura i la marxa de subjectes amb ictus. Durant la present tesi doctoral, per tant, s'han desenvolupat eines de valoració de la postura i la marxa mitjançant els dispositius anomenats, s'ha possibilitat el seu accés lliure, s'han determinat els valors normatius de les proves incloses en les eines desenvolupades, i, finalment, s'ha investigat la seva sensibilitat, la seva validesa convergent amb instruments clínics est, [EN] Balance and gait disorders are common after stroke. In the clinical setting, these skills are usually assessed using clinical instruments that, despite being generally quick and easy to administer, may have limited accuracy and be biased. Instrumented laboratory-grade systems aimed at assessing posture and gait can potentially overcome these limitations. However, they require specific training to be operated and a long time to perform the assessments, and are usually bulky and expensive. In the last decade, the technological advances in the gaming industry have given rise to low-cost, portable and off-the-shelf devices, such as pressure platforms and depth sensors, which enable interaction with videogames through body movements. Previous research on the performance of these devices has shown promising results, and suggests that some measures could have comparable accuracy to those estimated by laboratory-grade systems. However, the lack of access to the software used in the experiments, the limited research in stroke patients, and the absence of knowledge about the psychometric properties of the assemment tests based on these devices, could limit the clinical relevance of the preliminary findings. The main hypothesis of this thesis is that low-cost force platforms and depth sensors, such as the Nintendo Wii Balance Board and the Microsoft Kinect v2, can provide sensitive, valid and reliable information to quantify and asses the postural control and gait of individuals with stroke, respectively. This work describes the development of two customized applications to assess posture and gait using the devices mentioned above, their publication on a dedicated website, the exploration of the normative values of tests included in the assessment, and, finally, the investigation of the sensitivity, convergent validity with standardized clinical instruments, and their inter- and intra-rater reliability. A total of 544 healthy subjects and 173 individuals with stroke have

[ES] Los desórdenes del equilibrio y la marcha se encuentran entre los déficits motores más frecuentes entre aquellos individuos que han sufrido un ictus. En la clínica, estas habilidades son comúnmente evaluadas mediante herramientas clínicas que, pese a ser generalmente fáciles y rápidas de administrar, adolecen de poca precisión y estar sesgadas. Los sistemas instrumentados de laboratorio existentes para valorar la postura y la marcha resuelven potencialmente estas limitaciones a costa de requerir una preparación previa por parte de los evaluadores, un amplio espacio reservado en la clínica, un elevado tiempo de realización, y tener un coste muy elevado. El desarrollo tecnológico del sector del entretenimiento ha dado lugar en la última década a periféricos, como plataformas de presión y sensores de profundidad, que permiten la interacción mediante movimientos corporales manteniendo un bajo coste y una gran portabilidad y accesibilidad. Estudios iniciales han mostrado un rendimiento de estos dispositivos muy prometedor, y a veces comparable al de sistemas de laboratorio. Sin embargo, la falta de acceso a los sistemas desarrollados, la escasa investigación en personas con ictus y el desconocimiento de las propiedades psicométricas de las pruebas basadas en estos dispositivos en esta población comprometen la relevancia clínica que podrían tener estos sistemas. La hipótesis principal de este trabajo es que plataformas de fuerzas y sensores de profundidad de bajo coste, como la Nintendo Wii Balance Board y la Microsoft Kinect v2, respectivamente, pueden proporcionar información válida para cuantificar y evaluar la postura y la marcha de sujetos que han sufrido un ictus. Durante la presente tesis doctoral, por tanto, se ha llevado a cabo el desarrollo de herramientas de valoración de la postura y la marcha mediante los dispositivos nombrados, se ha posibilitado su acceso libre, se han determinado los valores normativos de las pruebas incluidas en las herramientas desa, [CA] Els desordres de l'equilibri i la marxa es troben entre els dèficits motors més freqüents entre aquells individus que han patit un ictus. A la clínica, aquestes habilitats són comunament avaluades mitjançant instruments clínics que, tot i ser generalment fàcils i ràpids d'administrar, poden tindre poca precisió i solen estar esbiaixades. Els sistemes instrumentats de laboratori existents per avaluar la postura i la marxa permeten resoldre aquestes limitacions, però requereixen una preparació prèvia per part dels avaluadors, un ampli espai reservat a la clínica, un elevat temps per realitzar cada prova i tenen un cost molt elevat. El desenvolupament tecnològic del sector de l'entreteniment ha donat lloc a plataformes de pressió i sensors de profunditat de baix cost, gran portabilitat i accessibilitat, que permeten la interacció amb entorns virtuals mitjançant moviments corporals. Estudis preliminars han mostrat un rendiment d'aquests dispositius molt prometedor i, de vegades, comparable al de sistemes de laboratori. No obstant això, la falta d'accés a les aplicacions desenvolupades, l'escassa investigació en persones amb ictus i el desconeixement de les propietats psicomètriques de les proves basades en aquests dispositius en aquesta població comprometen la rellevància clínica dels resultats obtinguts. La hipòtesi principal d'aquest treball és que plataformes de forces i sensors de profunditat de baix cost, com la Nintendo Wii Balance Board i la Microsoft Kinect v2, respectivament, poden proporcionar informació vàlida per quantificar i avaluar la postura i la marxa de subjectes amb ictus. Durant la present tesi doctoral, per tant, s'han desenvolupat eines de valoració de la postura i la marxa mitjançant els dispositius anomenats, s'ha possibilitat el seu accés lliure, s'han determinat els valors normatius de les proves incloses en les eines desenvolupades, i, finalment, s'ha investigat la seva sensibilitat, la seva validesa convergent amb instruments clínics est, [EN] Balance and gait disorders are common after stroke. In the clinical setting, these skills are usually assessed using clinical instruments that, despite being generally quick and easy to administer, may have limited accuracy and be biased. Instrumented laboratory-grade systems aimed at assessing posture and gait can potentially overcome these limitations. However, they require specific training to be operated and a long time to perform the assessments, and are usually bulky and expensive. In the last decade, the technological advances in the gaming industry have given rise to low-cost, portable and off-the-shelf devices, such as pressure platforms and depth sensors, which enable interaction with videogames through body movements. Previous research on the performance of these devices has shown promising results, and suggests that some measures could have comparable accuracy to those estimated by laboratory-grade systems. However, the lack of access to the software used in the experiments, the limited research in stroke patients, and the absence of knowledge about the psychometric properties of the assemment tests based on these devices, could limit the clinical relevance of the preliminary findings. The main hypothesis of this thesis is that low-cost force platforms and depth sensors, such as the Nintendo Wii Balance Board and the Microsoft Kinect v2, can provide sensitive, valid and reliable information to quantify and asses the postural control and gait of individuals with stroke, respectively. This work describes the development of two customized applications to assess posture and gait using the devices mentioned above, their publication on a dedicated website, the exploration of the normative values of tests included in the assessment, and, finally, the investigation of the sensitivity, convergent validity with standardized clinical instruments, and their inter- and intra-rater reliability. A total of 544 healthy subjects and 173 individuals with stroke have

Part I of this special section collects the contributions focusing on emerging techniques for biomechanics. It aims to account for excellent and novel research in a newly developed technology for biomechanics., Postprint (published version)

En la odontología actual, la implantología se ha convertido en un recurso terapéutico de elección en determinadas situaciones clínicas. El diseño de implantes ha evolucionado en varios aspectos desde sus inicios. Los implantes dentales se diseñaron inicialmente con una conexión hexagonal externa, aunque debido a la transmisión de fuerza y la seguridad en el ajuste de la prótesis, los implantes posteriores presentaban una conexión hexagonal interna. Este estudio tuvo como objetivo analizar las propiedades mecánicas de dos tipos de implantes (una conexión interna y una conexión externa) de un mismo fabricante y sus diferentes componentes protésicos (tornillo de unión entre implante y pilar protésico, y el propio pilar) cuando se someten a diferentes tipos de carga. Se estudiaron implantes dentales intraóseos de forma, diseño y tamaño similares, aunque diferentes en el tipo de conexión (externa vs. interna). Se utilizaron las especificaciones de la norma de prueba UNI EN ISO 14801, realizándose todas las determinaciones en tres ocasiones. Finalmente, se realizó la caracterización dimensional de las muestras analizadas tras el estudio de carga dinámica, y se compararon los valores de ambos grupos de estudio mediante la prueba no paramétrica U de Mann-Whitney para encontrar diferencias estadísticamente significativas (p <0,05). Para la prueba de caracterización estática, se encontró entre 610.9 N y 986.1 N para la conexión externa y entre 1263.6 N y 1324 N para la conexión interna (p = 0.011). Todas las pruebas de carga dinámica fueron positivas y no hubo falla en ninguno de los componentes estudiados. Tras el análisis de las muestras estudiadas in vitro, se obtuvieron resultados satisfactorios, demostrando que ambas conexiones pueden soportar cargas mecánicas considerables según normas internacionales (UNI EN ISO 14801).

Desde los orígenes de la domesticación, las sociedades agropastoriles de alta montaña han sido un ejemplo excepcional de adaptación y resiliencia a territorios inhóspitos, ya que requieren de un delicado equilibrio entre las actividades de trashumancia y cultivo para poder asegurar la continuidad del grupo. Los trabajos arqueológicos sobre estas sociedades han dejado tras de sí numerosas preguntas sobre la relación entre los humanos y el medio de montaña. Todos estos interrogantes nos han llevado a estudiar la materialidad de la vida cotidiana de las poblaciones agropastoriles del Jbel Sirwa. Así pues, desde el proyecto ARCHEOMOBAS, ofrecemos esta propuesta metodológica interdisciplinar para llevar a cabo estudios etnoarqueológicos de este tipo de comunidades en territorios montañosos., Since the first days of domestication, high mountain agropastoral societies have provided an exceptional example of adaptation and resilience to inhospitable territories, as the maintenance of population groups requires a delicate balance between transhumance and cultivation activities. Archaeological research into these societies has left numerous questions about the relationship between humans and the mountain environment unresolved. These questions have motivated the authors to explore the materiality of the daily life of the agropastoral populations of the Jbel Sirwa. Thus, with this proposal, the ARCHEOMOBAS project outlines an interdisciplinary methodological approach intended to carry out ethnoarchaeological studies of this kind of community in mountainous territories.

The growing tendency of worldwide societies, but particularly in the West, to aging leads to a growing number of individuals that might require any kind of walking assistance. Life expectancy in Spain, for instance, has doubled in barely four generations. As such, there exist numerous solutions, among which exoskeletons must be highlighted as wearable devices with rigid elements that assist, generally driven by motors, human gait in any way. As an alternative to these devices, a new variant, much lighter and cheaper for the user has been proposed: wearable exoskeletons, or exosuits. They, made only of textile elements aside from the actuation system, offer a more comfortable and economic solution to those who can walk, but need an assistive device or, alternatively, wish to increase their motion capabilities: the lack of rigid elements forces the subject to sustain themselves, yet at the same time does not restrict or impede their natural gait in any way. A common variety of exosuits consists of an actuation system, including the motors and the power transmission system, generally included in a backpack and transmitting force via cables anchored to the joints in the so-called anchor points, in most cases textile elements located at the joints that will be actuated. A motor might be required for each target joint and leg: if all hip, knee, and ankle are to be actuated, six motors will be required, which will be the main contributors to the overall system weight and price. This work arises from the need of reducing such weight and price, as well as increasing the wearability of walking-assistance exosuits. The document focuses on the development of a new design approach for exosuits that allows a heavy reduction in the number of actuators required to provide the desired assistance and, thus, offers a much more affordable solution, at the reach of many more potential users. The thesis is, thus, supported by two main cornerstones. On one side, the development of an inve

Background Lower limb prosthetic alignment is a procedure mostly subjective. A prosthetic misaligned induces gait deviations and long-term joint diseases. The alignment effects for each lower limb and the stump stays uncertain. Research objective To identify the effect of the transfemoral alignment prosthesis on ground reaction forces and thermal images of the residual limb. Methods The effect of misalignment and nominal alignment was evaluated in sixteen transfemoral amputees. The nominal alignment was considered as the optimal alignment for each subject. Misalignment included random variations in the anterior-posterior and medial-lateral translation of the prosthetic foot and the angle of flexion-extension, abduction-adduction, and internal-external rotation of the socket and prosthetic foot. The control group consisted of fifteen non-amputee individuals. The ground reaction force parameters and stump temperature were analyzed for each alignment condition. The statistical analysis included the one-way ANOVA, Kruskal-Wallis, and multiple comparison tests. Results The prosthesis did not produce statistically significant changes in the average temperature of residual limbs. However, the temperature distribution on the stump skin was different (P<0.05). The transfemoral prosthesis misalignment produced an irregular heat diffusion on the anterior, posterior, and lateral sides of the stump contour compared to the nominal alignment (P<0.05). The sound limb did not show differences between nominal alignments and misalignments for most ground reaction force parameters. For almost all GRF parameters, significant differences were observed for the prosthetic limb between misalignment and nominal alignment (P<0.001). The symmetry indices of ground reaction force parameters of transfemoral amputees did not show any kind of significant improvements after aligning the prosthesis nominally., Peer Reviewed, Postprint (published version)

This document reviews the state of the art of exoskeletons regarding their usefulness and the benefits they offer to people suffering from cerebrovascular diseases or CVA (cerebrovascular accidents). It should be clarified that the data of all the exoskeletons available to date are not available in this document, since the review was carried out in the Scopus database platform with articles published from the years 2000 to 2021, likewise a filter of words that are related to the topic of interest was added. Additionally, it is exposed if there is any counterproductive effect or damage when using them and in the same way it seeks to establish which is the most favorable according to the studies carried out in each article reviewed. Finally, suggestions are proposed on what can be improved for exoskeletons in the future., En este documento, se hace una revisión del estado de arte de los exoesqueletos con respecto a su utilidad y los beneficios que ofrecen a las personas que padecen de enfermedades cerebrovasculares o ACV (accidentes cerebrovasculares). Cabe aclarar que la revisión se llevó a cabo en la plataforma de base de datos Scopus con artículos publicados de los años 2000 al 2021, así mismo se aplicará un filtro de palabras que sean afines al tema de interés. Adicionalmente se expone si hay algún efecto contraproducente o perjuicio a la hora de usarlos y de igual manera se busca establecer cuál es el más favorable según los estudios que se realizan en cada artículo revisado. Finalmente se proponen sugerencias sobre lo que se puede llegar a mejorar para los exoesqueletos en el futuro.

The Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) and the Spinal Muscular Atrophy (SMA) are two rare neuromuscular diseases characterized by muscle weakness that lead to loss of ambulation, respiratory and cardiologic problems, and premature death1,2. Even with the latest advances in gene therapy, the measurement of the response to the treatment is still challenging due to the limitation in terms of objectivity of the traditional clinical scales3. Moreover, these scales are not adequate to capture functional changes in the upper extremity4. This paper presents the initial development and validation of a new wearable system with Inertial Measurement Units (IMUs) to quantitatively assess upper limb motor function. The aim of the system is to offer relevant and pertinent biomechanical metrics, enabling clinicians to monitor disease progression and treatment efficacy., Peer Reviewed, Postprint (published version)

En la odontología actual, la implantología se ha convertido en un recurso terapéutico de elección en determinadas situaciones clínicas. El diseño de implantes ha evolucionado en varios aspectos desde sus inicios. Los implantes dentales se diseñaron inicialmente con una conexión hexagonal externa, aunque debido a la transmisión de fuerza y la seguridad en el ajuste de la prótesis, los implantes posteriores presentaban una conexión hexagonal interna. Este estudio tuvo como objetivo analizar las propiedades mecánicas de dos tipos de implantes (una conexión interna y una conexión externa) de un mismo fabricante y sus diferentes componentes protésicos (tornillo de unión entre implante y pilar protésico, y el propio pilar) cuando se someten a diferentes tipos de carga. Se estudiaron implantes dentales intraóseos de forma, diseño y tamaño similares, aunque diferentes en el tipo de conexión (externa vs. interna). Se utilizaron las especificaciones de la norma de prueba UNI EN ISO 14801, realizándose todas las determinaciones en tres ocasiones. Finalmente, se realizó la caracterización dimensional de las muestras analizadas tras el estudio de carga dinámica, y se compararon los valores de ambos grupos de estudio mediante la prueba no paramétrica U de Mann-Whitney para encontrar diferencias estadísticamente significativas (p <0,05). Para la prueba de caracterización estática, se encontró entre 610.9 N y 986.1 N para la conexión externa y entre 1263.6 N y 1324 N para la conexión interna (p = 0.011). Todas las pruebas de carga dinámica fueron positivas y no hubo falla en ninguno de los componentes estudiados. Tras el análisis de las muestras estudiadas in vitro, se obtuvieron resultados satisfactorios, demostrando que ambas conexiones pueden soportar cargas mecánicas considerables según normas internacionales (UNI EN ISO 14801).

Producción Científica, Soccer is one of the most popular sports in the world. Players often suffer a variety of injuries, the most common being injuries to muscles and tendons. It is striking that with soccer, being the most practiced sport, and considering that most injuries occur in the lower extremities, plantar fasciitis (PF) is not one of the most frequent injuries (at least in terms of clinical data collected). The purpose of this review was to provide a comprehensive update of the topic “plantar fasciitis” focusing on soccer players. The review was conducted in accordance with the PRISMA (Preferred Reportiog ltems for Systmiatic reviews and Meta-Analyses) statement. PubMed, Cochrane Library and Scopus were researched. PICO (Patient, Population or Problem; Intervention; Comparison; and Outcome) components were identified. The keywords used were “plantar fasciitis”, “plantar fasciitis and sport”, “plantar fasciitis risk factors”, “plantar fasciitis soccer” and “plantar fasciitis football players”. With respect to the objective proposed for the research, we found eight specific articles focused on soccer. Of these, five were general reviews discussing the different methods of treatment of this pathology, and we have only found three studies that focused on PF in soccer, with two of them referring to a clinical case whereby the report and discussion only dealt with the specific treatment followed by the soccer player. After reviewing the manuscripts included in this work, we were surprised that there is no data in which the Silfverskiöld test was performed, as this test explores the passive mobility of the ankle and the degree of dorsiflexion in the supine position. We concluded that soccer players suffer pain in the sole of the foot compatible with plantar fasciitis; however, as indicated by Suzue et al., it is often not diagnosed because the athlete does not consider performing the clinical examinations necessary for its diagnosis. The shortage of reported publications in soccer may

Recovering the ability to stand and walk independently can have numerous health benefits for people with spinal cord injury (SCI). Wearable exoskeletons are being considered as a promising alternative to conventional knee-ankle-foot orthoses (KAFOs) for gait training and assisting functional mobility. However, comparisons between these two types of devices in terms of gait biomechanics and energetics have been limited. Through a randomized, crossover clinical trial, this study compared the use of a knee-powered lower limb exoskeleton (the ABLE Exoskeleton) against passive orthoses, which are the current standard of care for verticalization and gait ambulation outside the clinical setting in people with SCI. Ten patients with SCI completed a 10-session gait training program with each device followed by user satisfaction questionnaires. Walking with the ABLE Exoskeleton improved gait kinematics compared to the KAFOs, providing a more physiological gait pattern with less compensatory movements (38% reduction of circumduction, 25% increase of step length, 29% improvement in weight shifting). However, participants did not exhibit significantly better results in walking performance for the standard clinical tests (Timed Up and Go, 10-m Walk Test, and 6-min Walk Test), nor significant reductions in energy consumption. These results suggest that providing powered assistance only on the knee joints is not enough to significantly reduce the energy consumption required by people with SCI to walk compared to passive orthoses. Active assistance on the hip or ankle joints seems necessary to achieve this outcome., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Over the past decade, there has been a rapid increase in applications of multibody system dynamics to the predictive simulation of human movement. Using predictive “what-if” human dynamic simulations that do not rely on experimental testing or prototypes, new medical interventions and devices can be developed more quickly, cheaply, and safely. In this paper, we provide a comprehensive review of research into the predictive multibody dynamic simulation of human movements, with applications in clinical practice, medical and assistive device design, sports, and industrial ergonomics. Multibody models of human neuromusculoskeletal systems are reviewed, including models of joints, contacts, and muscle forces or torques, followed by a review of simulation approaches that use optimal control methods and a cost function to predict human movements. Modelling and optimal control software are also reviewed, and directions for future research are suggested., Peer Reviewed, Postprint (published version)

La empresa MASIVO CAPITAL S.A.S es una compañía que contribuye a la movilización de pasajeros del sistema integrado de transporte público de la ciudad de Bogotá en las localidades de Kennedy y Suba oriental, sin embargo por su largas jornadas de trabajo los operadores de vehículo presentan ausentismos recurrentes a consecuencia de desórdenes músculo-esqueléticos (DME) para lo cual se diseño una escuela saludable como estrategia de intervención. Los desórdenes músculo-esqueléticos (DME) son causados por trabajos fatigantes que implican posturas prolongadas, mantenidas y forzadas, con pocas posibilidades de cambio, por fuera de los ángulos confortables o en desequilibrio, con bases de sustentación inestables o vibratorias, por levantamiento y manipulación de cargas y movimientos repetidos.(Ordóñez et al., 2016). Estos desórdenes están relacionados según sea el tipo de trabajo, ya que potencialmente generan incapacidad y llegan a presentar múltiples manifestaciones clínicas que repercuten en enfermedad musculares llegando a presentar alteraciones articulares, sin embargo, esto se puede prevenir, desde la ejecución de promoción de la salud y prevención de la enfermedad.(León, 2019) Las intervenciones en prevención de los DME a nivel de los sistemas de salud no son muy efectivas, por cuanto en salud laboral, los resultados de estudios epidemiológicos, las bases de datos y los programas de vigilancia no son comparables unos a otros, dadas las características particulares de las poblaciones, las industrias y los lugares de trabajo. Estas condiciones además de su bajo registro en los sistemas de salud, dificultan calcular la magnitud y naturaleza de los DME relacionados con el trabajo.(Ordóñez et al., 2016) Según cifras reportadas por la OIT cada año se reportan alrededor de 160 millones de casos nuevos de enfermedades profesionales no mortales, que causan enormes costos para los trabajadores y sus familias, así como para el desarrollo económico y social de los países, esta

Movement-induced forces are critical to correct joint formation, but it is unclear how cells sense and respond to these mechanical cues. To study the role of mechanical stimuli in the shaping of the joint, we combined experiments on regenerating axolotl (Ambystoma mexicanum) forelimbs with a poroelastic model of bone rudiment growth. Animals either regrew forelimbs normally (control) or were injected with a transient receptor potential vanilloid 4 (TRPV4) agonist during joint morphogenesis. We quantified growth and shape in regrown humeri from whole-mount light sheet fluorescence images of the regenerated limbs. Results revealed significant differences in morphology and cell proliferation between groups, indicating that TRPV4 desensitization has an effect on joint shape. To link TRPV4 desensitization with impaired mechanosensitivity, we developed a finite element model of a regenerating humerus. Local tissue growth was the sum of a biological contribution proportional to chondrocyte density, which was constant, and a mechanical contribution proportional to fluid pressure. Computational predictions of growth agreed with experimental outcomes of joint shape, suggesting that interstitial pressure driven from cyclic mechanical stimuli promotes local tissue growth. Predictive computational models informed by experimental findings allow us to explore potential physical mechanisms involved in tissue growth to advance our understanding of the mechanobiology of joint morphogenesis., This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement no. 841047 and the National Science Foundation under grant no. 1727518. J.J.M. has been also funded by the Spanish Ministry of Science and Innovation under grant no. DPI2016-74929-R, and by the local government Generalitat de Catalunya under grant no. 2017 SGR 1278. K.L. was supported by a Northeastern University Undergraduate Research and Fellowships PEAK Experiences Award., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Introducció: La síndrome de Cushing és un trastorn hormonal causat per l'exposició d'altes concentracions de cortisol al cos del pacient, tenint una incidència d'origen endogen de 2 a 4 casos per milió d'habitants/any [2]. Entre un 19 a 50% dels pacients que el pateixen també pateixen osteoporosi [2]. Actualment, per mitjà de mètodes no invasius i fent ús d'imatges diagnòstiques, plataformes i programaris especialitzats es poden analitzar les propietats mecàniques dels ossos. Mètodes: Mitjançant els programes MATLAB, FEBio i GIBBON s'efectua l'anàlisi d'elements finits seguint una sèrie de passes Primer, el procés de segmentació es duu a terme amb imatges DICOM. Seguit a això i per mitjà d'un Image Segmentation Widget es genera el contorn del fèmur. Com a tercer pas, s'obtindran tant la malla superficial com la malla volumètrica amb elements tetraèdrics. Finalment, i amb l'ajuda de models de simulació es realitza la interpolació. D’altra banda, s’implementa un codi sobre MATLAB que compara el valor obtingut del mòdul de Young d’interpolació lineal amb el mètode de dimensió fractal. Resultats: Es realitza l’estudi de models de pacients sans i amb Síndrome de Cushing mitjançant la propietat mecànica que determina la càrrega externa per deformar el fèmur. S'aplica el criteri de tensió de von Mises i es comparen els pacients. També s'efectua una anàlisi quantitativa entre la distribució del mòdul de Young amb interpolació lineal i dimensió fractal. Conclusions: En conclusió, la zona cortical del fèmur en pacients amb síndrome de Cushing és més propensa a deformar-se segons l’anàlisi obtinguda al mòdul de Young. Segons el criteri de Von Mises la tensió màxima augmenta si s’aplica una forca inclinada a la superfície del cap del fèmur. El mètode de dimensió fractal i interpolació lineal proveeixen resultats molt semblants, Introducción: El síndrome de Cushing es un trastorno hormonal causado por la exposición de altas concentraciones de cortisol en el cuerpo del paciente, teniendo una incidencia de origen endógeno de 2 a 4 casos por millón de habitantes/año [2]. Entre un 19 a 50% de los pacientes que lo padecen también sufren de osteoporosis [2]. Actualmente, por medio de métodos no invasivos y haciendo uso de imágenes diagnósticas, plataformas y softwares especializados se puede analizar las propiedades mecánicas de los huesos. Métodos: Mediante los programas MATLAB, FEBio y GIBBON se efectúa el análisis de elementos finitos siguiendo una serie de pasos Primero, el proceso de segmentación se lleva a cabo con imágenes DICOM. Seguido a esto y por medio de un Image Segmentation Widget se genera el contorno del fémur. Como tercer paso, se obtendrán tanto la malla superficial como la malla volumétrica con elementos tetraédricos. Por último, y con la ayuda de modelos de simulación se realiza la interpolación. Por otra parte, se implementa un código sobre MATLAB que compara el valor obtenido del módulo de Young de interpolación lineal con el método de dimensión fractal. Resultados: Se realiza el estudio de modelos de pacientes sanos y con Síndrome de Cushing mediante la propiedad mecánica que determina la carga externa para deformar el fémur. Se aplica el criterio de tensión de von Mises y se comparan los pacientes. También se efectúa un análisis cuantitativo entre la distribución del módulo de Young con interpolación lineal y dimensión fractal. Conclusiones: En conclusión, la zona cortical del fémur en pacientes con síndrome de Cushing es más propensa a deformarse según el análisis obtenido en el módulo de Young. Según el criterio de Von Mises la tensión máxima aumenta si se aplica una fuerza inclinada en la superficie de la cabeza del fémur. El método de dimensión fractal e interpolación lineal proveen resultados muy similares., Introduction: Cushing's syndrome is a hormonal disorder caused by exposure to high concentrations of cortisol in the patient's body, with an endogenous incidence of 2 to 4 cases per million inhabitants/year [2]. Between 19 to 50% of patients who suffer from it also suffer from osteoporosis [2]. Currently, through non-invasive methods and using diagnostic images, specialized platforms and software, the mechanical properties of bones can be analyzed. Methods: Using the MATLAB, FEBio and GIBBON programs, the finite element analysis is carried out following a series of steps First, the segmentation process is carried out with DICOM images. Following this and by means of an Image Segmentation Widget, the outline of the femur is generated. As a third step, both the surface mesh and the volumetric mesh with tetrahedral elements will be obtained. Finally, and with the help of simulation models, the interpolation is performed. On the other hand, a code is implemented on MATLAB that compares the value obtained from Young's modulus of linear interpolation with the fractal dimension method. Outcomes: For the analysis of results, the bone symmetry is initially projected as a linear elastic isotrope. The study of models of healthy patients and those with Cushing's Syndrome is carried out through the mechanical property that determines the external load to deform the femur. The von Mises stress criterion is applied and the patients are compared. A quantitative analysis between the Young's modulus distribution with linear interpolation and fractal dimension is also performed. Conclusions: In conclusion, the cortical area of the femur in patients with Cushing’s Syndrome is more prone to deformation according to the analysis obtained in Young’s modulus. According to Von Mise’s criterion, the maximum stress increases if an inclined force is applied to the surface of the head of the femur. The fractal dimension method and linear interpolation provide very similar results.